CIVATALAR TABLOLAR ve ÖRNEKLER

Transkript

2010 Mart
www.guven-kutay.ch
CIVATALAR
TABLOLAR ve
ÖRNEKLER
08d
Özet
M. Güven KUTAY
08d_civata.doc
INHALTSVERZEICHNIS
1
Çeşitli tablolar ve örnekler...........................................................................................................3
1.1
Tablolar ................................................................................................................................4
1.2
Çeşitli cıvata bağlantıları ...................................................................................................17
1.2.1
Eksen dışı yük ve moment etkisindeki rulman flanşı bağlantısı................................17
1.2.1.1 Çözüm ....................................................................................................................17
1.2.1.2 Cıvatanın seçimi.....................................................................................................18
1.2.1.3 Bağlantının kaba kontrolü......................................................................................18
1.2.1.4 Bağlantının detaylı kontrolü...................................................................................20
1.2.1.5 Mukavemet değerlerinin kontrolü..........................................................................24
1.2.1.6 Emniyet katsayıları ................................................................................................25
1.2.2
Eksen dışı yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı ..........................................26
1.2.2.1 Çözüm ....................................................................................................................27
1.2.2.3 Bağlantının hassas kontrolü ...................................................................................28
1.2.3
Eksen dışı yük ve moment etkisindeki makaralı travers konsol bağlantısı................30
1.2.3.1 Çözüm ....................................................................................................................31
1.2.4
Eksen dışı yük ve moment etkisindeki vinç başlığı bağlantısı ..................................34
1.2.4.1 Çözüm ....................................................................................................................35
1.2.5
Eksen dışı yük ve boyuna ısı etkisindeki flanş bağlantısı..........................................38
1.2.5.1 Çözüm ....................................................................................................................38
1.2.5.2 Cıvatanın tablo ile ölçülendirilmesi .......................................................................38
1.2.5.4 Yeni cıvata seçimi..................................................................................................44
1.2.6
Eksen dışı yük, moment ve ısı etkisinde flanş bağlantısı...........................................53
1.2.7
Montaj aparatı ............................................................................................................65
1.2.7.1 Çözüm ....................................................................................................................66
08d_civata.doc
Çeşitli tablolar ve örnekler
3
1 Çeşitli tablolar ve örnekler
Cıvatalar teknikte, aynı cinsten veya başka cinslerden iki veya daha fazla parçayı birleştiren ve
istenildiğinde tekrar bağlanabilecek şekilde çözülebilen en mühim bağlantı elemanlarıdır.
Bağlantının işletmede fonksiyonunu yapabilmesi için cıvatanın ve konstruksiyonun gerekli tecrübe
ve teknik bilgiyle hesaplanması ve konstruksiyonunun yapılması gerekmektedir.
Bu kitapta verilen bilgilerin yanında diğer literatür ve hesap esaslarından faydalanılması akıllıca bir
karardır. Bu kitapta önerilen kaynaklardan başka, bir sürü diğer dillerle yazılmış yardımcı kaynağın
olduğuda unutulmamalıdır.
Cıvatayı tam ve hassas olarak hesaplamak günlük konstruksiyonda yapılmaz ve hesabı yapılsada
kazanç getirmez. Pratikte tablolar yardımı ile cıvata seçilir ve kullanılır. Gerekirse detaylı ve hassas
kontrol yapılır. Burada günlük imalat uygulamalarında yapılan bir kaç örnek verilmiştir. Hesabın
nasıl yapılacağı konstrüktörün kendisine bırakılmıştır.
Hesaplama yolu
İlk olarak bir cıvataya gelen yük bulunur. Cıvatanın seçimi için zorlama durumu, cıvatayı zorlayan
boyuna kuvvet ve cıvata malzeme kalitesine göre tablodan cıvatanın annma çapı seçilir.
Kontroller:
1. Bağlanan parçaların montajda cıvatayı sıkan max. ön germe kuvvetinin etkisinde yüzey
basıncına dayanıp dayanmadığı kontrol edilir. Eğer bağlanan parçalar yüzey basıncına
dayanamıyorlarsa, alınacak önlemin seçilmesi gerekir. Örneğin: Yüzey basınç değeri daha
yüksek olan malzemeden yapılmış rondela kullanmak gibi (GG 20).
2. Bağlatı temas yüzeylerinin ayrılmaması için gereken sıkıştırma kuvveti bulunur ve bu değer
cıvata ile erişilecek sıkıştırma kuvveti ile karşılaştırılır. Eğer yeterli değilse, yeterli olan
cıvatanın seçimi ve hesabın tekrar baştan yapılması gerekir.
3. Cıvatanın kabaca kontrolü.
4. Eğilme geriliminin etkisinin hesabı.
Burada hassas kontrol için gereken tecrübe ve bilgiyi aktarabilmek için bir çok örnekte hesap yolu
ayrıntılı olarak gösterilmiştir.
Eğer cıvatanın vidası ovalama usulü ile açılmamışsa, bunun hesabı cıvata hesap esaslarına göre
katiyen yapılmaz. Bu çentikli çubuk olup, hesabının çentikli çubuktaki mukavemet hesabı olarak
yapılması gereklidir.
Yardımcı olabildiğime inanarak sizlere başarılar dilerim.
www.guven-kutay.ch
4
1.1 Tablolar
Tablo 1, Tablo 1.1, Vidada hatve
III
ISO
ISO İnce
ISO-Vida
0.3
1
1.1
0.3
1.2
0.4
1.4
0.4
1.6
1.8
3.5
0,1x45°
0.5
0.5
0.7
0.8
0.8
1
4
4.5
5
6
7
8
9
10
11
12
14
16
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
52
56
60
1.3
1.3
1.5
1.5
1.8
2
2
2.5
2.5
2.5
3
3
3.5
3.5
4
4
4.5
4.5
5
5
5.5
5.5
1
1
1
1.3
1.8
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
2
2
2
1.3
1.5
2
2
2
2
0.5
0.5
0.5
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1
1.3
0,15
2.2
2.5
3
0.3
0.3
0.4
0.4
0.4
1.5
2
2
1.5
2
2
2
2
2
2
0,2x45°
0.4
2
Geçiş deliği çapı dG
Köşe Hassas Orta Kaba Kk
kırma
1.1
1.2 1.3 tol.
1.2
1.3 1.4
1.3
1.4 1.5
1.5
1.6 1.8
1.7
1.8
2
2
2.1 2.2
2.2
2.4 2.6
2.4
2.6 2.8
2.7
2.9 3.1
3.2
3.4 3.6
3.7
3.9 4.2
4.3
4.5 4.8
4.8
5
5.3
5.3
5.5 5.8
6.4
6.6
7
7.4
7.6
8
8.4
9
10
9.4
10
11
10.5
11
12
11.5
12
13
13
13.5 14.5
15
15.5 16.5
17
17.5 18.5
19
20
21
21
22
24
23
24
26
25
26
28
28
30
32
31
33
35
34
36
38
37
39
42
40
42
45
43
45
48
46
48
52
50
52
56
54
56
62
58
62
66
62
66
70
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
www.guven-kutay.ch
+ IT14 / - IT12
II
0,3x45°
I
5
d
d3
d2
H/6
R1
D2
www.guven-kutay.ch
D1
D
H/4
H/2
H
h3
H1
H/2
H/8
R2
Tablo 2, Tablo 1.2, Metrik ISO-İnce dişli vidalar, (ISO 68 ; DIN 13 T12 ; TS61/5-13), Ölçüler mm
dir.
D2 = D2 =d– 0,64952 P H = 0,86603 P
IC, VIDA, SOMUN
SOMUNUN CAP
ÖLCÜLERI
,
,
D1 = d – 1,08253 P
H1 = 0,54127 P
d3 = d – 1,22687 P
h3 = 0,61343 P
60°
60°
R1 = H/6 = 0,14434 P dS = (d2+d3)/2
R2 = H/12 = 0,07217 P tan ϕ = P/(π.d2)
B
Matkap çapı DM : DM = d – P
P
Gösterilmesi : Anma çapı 12 mm ve hatvesi 1,25
.
.
.
.
DIS, VIDA, CIVATA
CIVATANIN CAP
ÖLCÜLERI
,
,
olan cıvata
M 12x1,25
d=D
P
d2 = D2 Diş dibi çapı mm Diş yüksekliği mm AGE
A3
Helis
ϕ
mm
mm
mm
mm2
mm2
d3
D1
h3
H1
8
1
7.350
6.773
6.917
0.613
0.541
39.167 36.030 2.480°
12
1
11.350 10.773 10.917
0.613
0.541
96.104 91.154 1.606°
16
1
15.350 14.773 14.917
0.613
0.541 178.174 171.410 1.188°
20
1
19.350 18.773 18.917
0.613
0.541 285.376 276.798 0.942°
10
1.25
9.188
8.466
8.647
0.767
0.677
61.199 56.297 2.480°
12
1.25 11.188 10.466 10.647
0.767
0.677
92.072 86.037 2.037°
16
1.5
15.026 14.160 14.376
0.920
0.812 167.248 157.470 1.820°
20
1.5
19.026 18.160 18.376
0.920
0.812 271.503 259.004 1.438°
24
1.5
23.026 22.160 22.376
0.920
0.812 400.891 385.671 1.188°
30
1.5
29.026 28.160 28.376
0.920
0.812 642.097 622.796 0.942°
36
1.5
35.026 34.160 34.376
0.920
0.812 939.851 916.469 0.781°
42
1.5
41.026 40.160 40.376
0.920
0.812 1294.154 1266.691 0.667°
48
1.5
47.026 46.160 46.376
0.920
0.812 1705.005 1673.462 0.582°
24
2
22.701 21.546 21.835
1.227
1.083 384.416 364.614 1.606°
30
2
28.701 27.546 27.835
1.227
1.083 621.201 595.957 1.271°
56
2
54.701 53.546 53.835
1.227
1.083 2300.718 2251.895 0.667°
64
2
62.701 61.546 61.835
1.227
1.083 3031.121 2975.043 0.582°
72
2
70.701 69.546 69.835
1.227
1.083 3862.055 3798.721 0.516°
80
2
78.701 77.546 77.835
1.227
1.083 4793.519 4722.931 0.463°
90
2
88.701 87.546 87.835
1.227
1.083 6099.222 6019.565 0.411°
100
2
98.701 97.546 97.835
1.227
1.083 7562.004 7473.278 0.370°
110
2
108.701 107.546 107.835 1.227
1.083 9181.866 9084.071 0.336°
125
2
123.701 122.546 122.835 1.227
1.083 11906.18 11794.78 0.295°
36
3
34.051 32.319 32.752
1.840
1.624 864.937 820.382 1.606°
42
3
40.051 38.319 38.752
1.840
1.624 1205.976 1153.260 1.366°
48
3
46.051 44.319 44.752
1.840
1.624 1603.564 1542.686 1.188°
56
4
53.402 51.093 51.670
2.454
2.165 2143.958 2050.239 1.366°
64
4
61.402 59.093 59.670
2.454
2.165 2850.781 2742.552 1.188°
72
4
69.402 67.093 67.670
2.454
2.165 3658.136 3535.396 1.051°
80
4
77.402 75.093 75.670
2.454
2.165 4566.021 4428.771 0.942°
90
4
87.402 85.093 85.670
2.454
2.165 5842.249 5686.862 0.835°
100
4
97.402 95.093 95.670
2.454
2.165 7275.557 7102.032 0.749°
125
4
122.402 120.093 120.670 2.454
2.165 11546.05 11327.18 0.596°
Bu tablodaki değerler, yukarıda verilmiş olan formüllerle hesaplanmıştır. Burada bulunmayan vida
değerleri, yukarıda verilmiş olan formüllerle hesaplanır.
z1
t
m
k
6
dG
dG
d4
90°
d8
t 2)
s
k
t
2)
z2
5
4
s
Lokma
anahtar
dG
dG
dG
Vida
anma
çapı
d
M1,6
M2
M2,5
M3
M4
M5
M6
M8
M10
M12
M16
M20
M24
M30
M36
1)
dG
dG
6 köşe başlı cıvata ve somun
için gerekli dayanma yüzeyi
2)
d1
d2
d3
z1
5
6
8
9
10
11
13
18
22
26
33
40
48
61
73
------11
13
15
18
24
28
33
40
46
58
73
82
------11
15
18
20
26
33
36
46
54
73
82
93
------0,4
0,4
0,4
0,4
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,8
1,0
1,0
t2
1)
z1
Tablo 3, Tablo 1.3, Çeşitli cıvatalar için yardımcı konstruksiyon ölçüleri. Ölçüler mm dir.
2
3
d1
90°
d7
t1
6
dG
Silindir başlı cıvata için
hücre boyutları
90° Havşa başlı cıvata için
konik oturma yuvası
2)
d4
d5
d6
z2
3,5
4,4
5,5
6,5
8
10
11
15
18
20
26
33
40
50
58
--5,5
6
7
9
11
13
16
20
24
30
36
43
54
63
--6
7
9
10
13
15
18
24
26
33
40
48
61
69
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,8
1,0
1,0
d7
t1
d8
t2
3,7
4,6
5,7
6,5
8,6
10,4
12,4
16,4
20,4
23,9
31,9
40,4
-------
9,9
1,1
1,3
1,5
1,9
2,3
2,7
3,7
4,7
5,2
7,2
9,2
-------
------6,6
9
11
13
17,2
21,5
25,5
31,5
38
41
-----
------1,6
2,3
2,8
3,2
4,1
5,3
6
7
8
13,5
-----
Temiz düzlem derinliği cıvata eksenine dik yeterli cıvata oturma yüzeyi verecek kadar
olmalıdır.
2) İşleme derinliği konstruksiyona göre olmalıdır. Bunun için bir reçete yoktur. Öneri olarak şu
formül alınabilir: t = kmax + smax + z ( bu konstruksiyon payı z1 veya z2 olabilir)
Burada bulunmayan değerler diğer tablolardan seçilir veya aklı selim (sağ duyu) ile standartlardan
seçilir.
www.guven-kutay.ch
7
Tablo 4, Tablo 1.4, Boru vidaları profil ölçüleri, ISO 7-1, ISO 228-1, TS 61. Ölçüler mm dir.
Silindirik iç vida 1)
ISO 7-1 , ISO 228-1
konik dış vida
ISO 7-1
R
R
R
H
h
R
H/6
1:16
27,5° 27,5°
vida ekseni
H = 0,960491.P
R = 0,137329.P
ölçü
kesiti
d
d2
d1
H/6
P
h = 0,640327.P
P = 25,4 / z
P
90°
H = 0,960237 . P
R = 0,137278 . P
d
d
L3
Silindirik iç vida
h = 0,640327 . P
P = 25,4 / z
ölçü
kesiti
a
L2
27,5° 27,5°
L1
Konik dış vida
a) Anma büyüklüğü ½ inch olan boru vidanın gösterilmesi
Standart
iç vida
dış vida
ISO 7-1
Silindirik Rp ½
Konik R ½
ISO 228-1
Silindirik G ½
Konik G ½ A 2)
b) Ölçüler
ölçme
çaplar
vida boyu
Parmak
vida
Hatve ta diş
Boru düzlemi
anma
dış
bölüm
iç
L2
L3
çapı 3) mesafe
sayısı
çapı
min
min
a 3)
d=D d2 =D2 d1=D1
P
z
1/8
6
4
9,728 9,147 8,566 0,907
28
4,5
7,4
¼
8
6
13,157 12,301 11,445 1,337
19
6,8
11,0
3/8
10
6,4
16,662 15,806 14,950 1,337
19
7,1
11,4
½
15
8,2
20,955 19,793 18,631 1,814
14
9,2
15,0
¾
20
9,5
26,441 25,279 24,117 1,814
14
10,2
16,3
1
25
10,4
33,249 31,770 30,291 2,309
11
11,6
19,1
11/4
32
12,7
41,910 40,431 38,952 2,309
11
13,5
21,4
11/2
40
12,7
47,803 46,324 44,845 2,309
11
13,5
21,4
2
50
15,9
59,614 58,135 56,656 2,309
11
16,9
25,7
1) İç ve dış vida profili ISO 228.1 de aynı ölçülere sahiptir.
2) Bölüm çapı toleransları A veya B dir. A ile B toleransı bağıntısı B = 2A
3) Burada yalnız ISO 7-1 değerleri verilmiştir.
www.guven-kutay.ch
3)
kullanılan
L1
6,5
9,7
10,1
13,2
14,5
16,8
19,1
19,1
23,4
8
Tablo 5, Tablo 1.5, Çeşitli cıvatalara genel bakış. Ölçüler mm dir.
L1
k1
d1
α1)
s1
d
dG
Ldb
b1
Havşa başlı iç altı köşe
2
k3
L3
d
d3
n
d
90°
d2
n
k2
≤2P
Havşa başlı yarıklı
d
d1
d2
d3
s1
Basık başlı
n
k1
k2
k3
M1,6
3
0,4
1
1,1
M2
3,8
0,5
1,2
1,4
M2,5
4,5
0,6
1,5
1,8
b1
L1
1)
L2
1
L3
M3
6
5,6
5,5
2
0,8
1,7
1,6
2,0
12
8-30(20)
4-30(22)
4-30
M4
8
7,5
7
2,5
1,2
2,3
2,2
2,6
14
8-40(25)
5-40(25)
5-40
M5
10
9,2
8,5
3
1,2
2,8
2,5
3,3
16
8-50(30)
6-50(30)
6-50
M6
12
11
10
4
1,6
3,3
3,0
3,9
18
8-50(35)
8-50(35)
8-60
M8
16
14,5
13
5
2,0
4,4
4,0
5,0
22
10-60(40)
10-55(40) 10-80
M10
20
18
16
6
2,5
5,5
5,0
6,0
26
12-70(40)
12-60(50) 12-80
M12
24
22
18
8
---
6,5
6,0
---
30
20-70(50)
20-80(60)
---
M14
27
25
21
10
---
7
7,0
---
34
25-80(50)
22-80(60)
---
M16
30
29
24
10
---
7,5
8,0
---
38
30-90(60) 25-100(70)
---
M20
36
36
30
12
---
8,5
10
---
46
35-100(70) 30-100(80)
---
M24
39
---
36
14
---
14
---
---
54
50-100(90)
---
---
M30
---
---
45
---
---
---
---
---
66
---
---
---
Burada bulunmayan değerler veya den alınmalıdır.
Boy basamağı bak , Ldb
bak
Tablo 9, Tablo 1.9
1) Parantez içindeki değerler uygulamada seçilen max boylardır ve havşa başlı cıvatada vida bütün
şaft boyundadır.
www.guven-kutay.ch
9
Tablo 6, Tablo 1.6, İç vidada cep somun konstruksiyon ölçüleri
Vidanın kör matkap deliği
Vidanın arka kör boşluğuna
2)
Hatve
P 3)
0,25
0,35
0,4
0,45
0,5
0,7
0,8
1
1,25
1,5
1,75
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
vida
anma
çapı
d 3)
M1
M 1,6
M2
M 2,5
M3
M4
M5
M6
M8
M10
M12
M16
M20
M24
M30
M36
M42
M48
b
r
Vidanın kör matkap
deliğine geçiş ölçüleri
e1
e2
e3
standart değerler
normal kısa
uzun
1,5
1,0
2,4
2,1
1,3
3,3
2,3
1,5
3,7
2,6
1,6
4,1
2,8
1,8
4,5
3,8
2,4
6,1
4,2
2,7
6,8
5,1
3,2
8,2
6,2
3,9
10,0
7,3
4,6
11,6
8,3
5,2
13,3
9,3
5,8
14,6
11,2
7,0
17,9
13,1
8,2
21,0
15,2
9,5
24,3
16,8
10,5
26,9
18,4
11,5
29,4
20,8
13,0
33,3
min 30°
r
b = Teknik
şartlara göre
verimli hatve
boyu.
dg
*)
da
120° 1)
d
e1
e2 ; e3
t 2)
damin = 1.d
t1
g1
g2
b
Vidanın arka kör boşluğuna geçiş ölçüleri
dg
H 13
d+0,1
d+0,2
d+0,2
d+0,2
d+0,3
d+0,3
d+0,3
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
d+0,5
g1
minimum
normal kısa
1,0
0,6
1,4
0,9
1,6
1,0
1,8
1,1
2,0
1,25
2,8
1,75
3,2
2,0
4,0
2,5
5,0
3,2
6,0
3,8
7,0
4,3
8,0
5,0
10,0
6,3
12,0
7,5
14,0
9,0
16,0
10,0
18,0
11,0
20,0
12,5
g2
maksimum
normal kısa
1,4
1,0
1,9
1,4
2,2
1,6
2,4
1,7
2,7
2,0
3,8
2,75
4,2
3,0
5,2
3,7
6,7
4,9
7,8
5,6
9,1
6,4
10,3
7,3
13,0
9,3
15,2
10,7
17,7
12,7
20,0
14,0
23,0
16,0
26,0
18,5
r
≈
0,12
0,16
0,2
0,2
0,2
0,4
0,4
0,6
0,6
0,8
1,0
1,0
1,2
1,6
1,6
2,0
2,0
2,5
1) 120° standartdır. Özel hallerde, eğer açı 90° veya 60° alınacaksa bu resimde belirtilmelidir.
2) Konstruksiyona göre “ t “ değeri hesaplanır. “ t “ değerinin toleransı maksimum “ +0,5 . P “ ve
minimum olarak “ 0 “ alınır.
3) Burada verilen vida büyüklükleri semboliktir. Burada verilmiyen diğer vida büyüklükleri ve ince
dişli vidalar için ölçü çıkış değeri Hatvedir. Kontruksiyon ölçüleri hatveye göre seçilir.
www.guven-kutay.ch
10
Tablo 7, Tablo 1.7, Dış vidada konstruksiyon ölçüleri
Vidanın ökçeli şafta veya oluklu araya çıkış
ölçüleri
Vidanın düz şafta çıkış ölçüleri
x1
x1
a1 a2 a3
1
d
d
30°
r
d
d
g
x2
g2
vida
Hatve anma
çapı
P
1)
0,25
0,35
0,4
0,45
0,5
0,7
0,8
1
1,25
1,5
1,75
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Vida çıkışı
x1
x2
maksimum
açıklık
a1
a2
4)
a3
dg
maksimum
2)
Vidanın şafta geçiş ölçüleri
g1
g2
minimum
maksimum
r
d
kısa
normal
kısa
normal
uzun3)
h 13
normal
kısa
normal
kısa
≈
M1
M 1,6
M2
M 2,5
M3
M4
M5
M6
M8
M10
M12
M16
M20
M24
M30
M36
M42
M48
0,3
0,45
0,5
0,6
0,7
0,9
1
1,25
1,6
1,9
2,2
2,5
3,2
3,8
4,5
5
5,5
6,3
0,6
0,9
1,0
1,1
1,25
1,75
2,0
2,5
3,2
3,8
4,3
5,0
6,3
7,5
9,0
10,0
11,0
12,5
0,5
0,7
0,8
0,9
1
1,4
1,6
2
2,5
3
3,5
4
5
6
7
8
9
10
0,75
1,05
1,2
1,35
1,5
2,1
2,4
3
3,75
4,5
5,25
6
7,5
9
10,5
12
13,5
15
3,2
4
5
6
7
8
10
12
14
16
18
20
d-0,4
d-0,6
d-0,7
d-0,7
d-0,8
d-1,1
d-1,3
d-1,6
d-2,0
d-2,3
d-2,6
d-3,0
d-3,6
d-4,4
d-5,0
d-5,7
d-6,4
d-7,0
0,55
0,7
0,8
1
1,1
1,5
1,7
2,1
2,7
3,2
3,9
4,5
5,6
6,7
7,7
9
10,5
11,5
0,25
0,4
0,5
0,5
0,5
0,8
0,9
1,1
1,5
1,8
2,1
2,5
3,2
3,7
4,7
5
5,5
6,5
0,9
1,2
1,4
1,6
1,75
2,45
2,8
3,5
4,4
5,2
6,1
7
8,7
10,5
12
14
16
17,5
0,6
0,9
1,0
1,1
1,25
1,75
2,0
2,5
3,2
3,8
4,3
5,0
6,3
7,5
9,0
10,0
11,0
12,5
0,12
0,16
0,2
0,2
0,2
0,4
0,4
0,6
0,6
0,8
1,0
1,0
1,2
1,6
1,6
2,0
2,0
2,5
1) Burada verilen vida büyüklükleri semboliktir. Burada verilmiyen diğer vida büyüklükleri ve ince
dişli vidalar için ölçü çıkış değeri Hatvedir. Kontruksiyon ölçüleri hatveye göre seçilir.
2) Açıklık a2 yarık ve yıldız başlı cıvatalarda teknik yönden kısa ölçü gerektiğinde kullanılır.
3) Açıklık a3 yalnız imalat sınıfı C içindir.
4) Anma çapı 3 mm kadar vidalarda tolerans h 12 dir.
www.guven-kutay.ch
11
Tablo 8, Tablo 1.8, Standart cıvataların malzeme ve mekanik değerleri
Standart adı,
(cıvatanın
kalitesi)
Malzeme ve ısıl işlemi
3.6 1)
Az C-alışımlı çelikler
Örneğin: QSt 36.2
4.6 1)
Az veya orta değer C-alışımlı
çelikler.
Örneğin: UQSt 38.2
Kopma
gerilmesi
A5
% minimum
300 (330)
180 (190)
25
400
240
22
400 (420)
320 (340)
14
500
300
20
500 (520)
400 (420)
10
600
480
8
800
640
800 (830)
640 (660)
900
720
10
10.9
Su verilmiş ve tavlanmış az veya
orta değer C-alışımlı vede ek
metalli 3) (Bor, Mn, Cr) çelikler.
Örneğin:. 35B2, 34Cr4
1000 (1040)
900 (940)
9
12.9
Alışımlı, su verilmiş ve tavlanmış
çelikler.
Örneğin:. 34CrMo4
1200 (1220)
1080 (1100)
8
4.8 1)
5.6 1)
5.8 1)
6.8 1)
8.8
Çekme
Akma
mukavemeti 2) mukavemeti 2)
Rm
Rp0,2
N/mm2
N/mm2
Az veya orta değer
C-alışımlı çelikler
Örneğin: Cq22,Cq35
≤ M16 Su verilmiş ve tavlanmış az veya
orta değer C-alışımlı vede ek
> M16
metalli (Bor, Mn, Cr) çelikler.
Örneğin:. 22B2, Cq45
9.8
1) Otomat çelikleri S ≤ 0,34 % , P ≤ 0,11 % , Pb ≤ 0,35 % ile malzeme olarak kullanırlar.
2) Parantez içi () değerler hesaplanan değerden farklı olanlar için verilmiştir.
3) Az miktarda C-alışımlı Bor ile takviyeli çelikler kalitenin altı çizilmelidir. Örneğin:.10.9
www.guven-kutay.ch
12
12
Tablo 9, Tablo 1.9, Cep somunda diş (vida) boyu Ldb
Cıvata malzemesine göre cep somun vida boyu Ldb 2)
Sıkılan parçaların malzemesi
3.6 / 4.6
4.8 / 6.8
8.8
10.9
0,8 . d
1,2. d
----≤ 400
Çelik
> 400 ... 600
0,8 . d
1,2 . d
1,2 . d
--Rm i N/mm2
> 600 ... 800
0,8 . d
1,2 . d
1,2 . d
--olarak
> 800
0,8 . d
1,2 . d
1,0 . d
1,2 . d
1,3 . d
1,5 . d
1,5 . d
1,0 . d
Kır döküm
Bakır alışımları
1,3 . d
1,3 . d
----Al-Döküm alışımları
1,6 . d
2,2 . d
----Saf aliminyum
1,6 . d
------Hafif metal
1)
Al-alış. sertleştirilmiş
0,8 . d
1,2 . d
1,6 . d
--sertleştirilmemiş
1,2 . d
1,6 . d
----Yumuşak metal, suni maddeler, v.b.
2,5 . d
------1) Dinamik yüklemelerde Ldb boyu %20 daha uzun alınmalıdır.
2) İnce diş vidada Ldb boyu %25 daha uzun alınması önerilir.
Tablo 10, Tablo 1.10, Cıvata bağlantısında boşalma faktörü kbo
(Bauer & Schaurte Karcher firmasına göre)
Cıvata bağlantısında boşalma faktörü kbo
Sıkışma
boyu,
dinamik yükleme ve gruplar
statik
anma
çapı
A
B
C
D
yük
faktörü
M4 M10 M4 M10 M18 M4 M10 M18 M4 M10 M18 Hep
LSı / d
M8 M30 M8 M16 M30 M8 M16 M30 M8 M16 M30 si
1
3
5
3,5
kısa
1,5
2
1,5
2
>1 ... 3
2
3
3
4
2,5
4
orta
>3 ... 4
1,5
1,3
2
1,4
1,4
1,6
1,6 - - 2
1,6 1,2
2,5
>6 ... 8
4
uzun
1,4
1,3
1,6
1,3
1,3
2
1,4
1,4
1,6
1,6
>8...10
3
A dan D ye kadar grupların bulunması
malzeme kalitesi
8.8 kadar
10.9 ve 12.9
Kuvvet
Parçanın yüzey pürüzlüğü
Bağlantıda
aralık
yönü
R Z 6,3
R Z 25
R Z 6,3
R Z 25
sayısı
3 aralığa kadar
B
C
A
B
boyuna
3 aralıktan fazla
C
D
B
C
3 aralığa kadar
C
D
B
C
enine
3 aralıktan fazla
D
--C
D
www.guven-kutay.ch
13
Tablo 11, Tablo 1.11-a) Vidada sürtünme katsayısı µVi (Strelow a göre)
Dış vida ( Cıvata )
Yüzey durumu
Çelik
Yüzey
durumu
Yağlama
yağlı
MoS2
yağlı
kuru
yağlı
0,12
0,10
0,08
0,10
--
...
...
...
...
0,18
0,16
0,12
0,16
0,10
--
--
--
...
kuru
yağlı
kuru
0,10
0,08
0,16
...
...
...
--
0,18
0,14
0,25
0,12
0,10
--
0,14
...
...
--
...
0,16
--
--
--
0,20
0,18
--
--
0,25
0,08
--
--
--
--
--
0,12
0,12
--
...
...
kuru
talaşlı imalat
talaşlı imalat veya haddelenmiş
kuru
...
0,14
--
--
--
--
--
0,16
0,14
--
--
0,10
--
0,10
--
0,10
--
0,08
--
parlak
AlMg
çinko ile
Kadmiyumla Yapışgalvanizli (Zn6) galvan (Cd6) kanlı
talaşlı
imalat
haddelenmiş
parlak
Kadmiyumlu
galvanizli
Çelik
İç vida ( Somun )
1)
siyah menevişli (islah edilmiş)
veya fosfatlanmış
Vidanın
imal şekli
parlak
Malzeme
Malzeme
...
...
...
...
--
0,18
--
0,18
--
0,18
--
0,16
--
--
0,08
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
...
--
0,20
1) kır veya temper döküm
www.guven-kutay.ch
14
Tablo 11-b) Cıvata başaltı veya somun altı sürtünme katsayısı µB (Strelow a göre)
Temas yüzeyi
Cıvata başaltı veya somun altı
siyah menevişli (islah edilmiş) veya
fosfatlanmış
İmalat
yağla
ma
preslenmiş
kuru
taşlanmış
--
tornalı
preslenmiş
kuru
yağlı
kuru
yağlı
0,12
0,16
0,10
--
0,08
--
...
...
0,18
--
0,10
--
...
taşlanmış
...
--
0,18
--
0,18
--
0,22
0,12
0,10
0,08
0,10
0,08
--
...
...
...
...
...
0,18
0,18
0,12
0,18
0,12
--
--
0,10
--
0,10
0,16
0,10
...
...
...
0,18
0,20
--
0,10
...
kuru
taşlanmış
0,08
--
0,16
...
--
...
0,16
--
0,10
...
--
0,16
--
0,08
0,08
...
...
0,16
0,14
--
--
0,18
--
--
--
0,12
0,12
...
...
0,20
0,14
0,08
--
0,18
0,16
0,10
--
--
0,10
--
0,18
--
--
--
--
0,14
--
0,10
--
...
...
0,20
--
0,18
--
-0,08
...
--
--
...
--
Kadmiyumlu
(Cd6)
yağlı MoS2 yağlı MoS2 yağlı
...
talaşlı imalat
Galvanizli
(Zn6)
--
talaşlı imalat
Yüzey
parlak
Çelik
kadmiyumlu galva-nizli
kır veya temper döküm
parlak
AlMg
Basılan karşıt parça
Çelik
Yüzey
Malzeme
Temas yüzeyi
Malzeme
...
0,18
...
0,18
---
0,14
0,10
0,10
0,08
...
...
...
...
0,22
0,18
0,16
0,16
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
0,20
-www.guven-kutay.ch
Cıvata kalitesi ve
çapı [mm]
Kuvvet
[kN]
Tablo 12, Cıvatanın pratik seçimi
Seçim statik ve dinamik kuvvet içinde aynıdır.
Boyuna işletme kuvveti FİŞ
Statik
1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 20
Dinamik
15
25
40
63
80
100
63
80
1,0
1,6
2,5
4,0
6,3
10
16
20
25
40
4.6
6
8
10
14
16
20
24
24
30
--- --- ---
5.6
6
8
10
12
14
20
20
27
27
36
--- ---
6.8
5
6
8
10
12
16
20
20
24
30
36
---
8.8
4
5
6
8
10
12
14
16
20
24
27
30
10.9
4
5
6
8
10
12
12
14
16
20
24
27
12.9
3
4
5
6
8
10
12
12
16
20
24
24
Örnek 1: İşletme kuvveti:
8,2 kN, dinamik, eksen dışı, şaftlı cıvata
Cıvata seçimi, 10 kN, Cıvata kalitesi 8.8
8,2 kN, dinamik, tam eksenden, şaftlı cıvata
Cıvata seçimi, 10 kN, Cıvata kalitesi 8.8, bir boy küçük
8,2 kN, dinamik, , eksen dışı, esnek cıvata
Cıvata seçimi, 10 kN, Cıvata kalitesi 8.8, bir boy büyük
8,2 kN, dinamik, tam eksenden, , esnek cıvata
Cıvata seçimi, 10 kN, Cıvata kalitesi 8.8, bir boy küçük, bir boy büyük
www.guven-kutay.ch
M 12
M 10
M 14
M 12
16
Tablo 13, 6-Köşe cıvataların ölçüleri
L
k
m
L SI
d
s
e
k
M5
M6
M8
M 10
M 12
M 14
M 16
M 20
M 22
M 24
M 27
M 30
8
10
13
16
18
21
24
30
34
36
41
46
8.79
11.1
14.4
17.8
20.1
23.4
26.8
33.5
37.7
40
45.2
50.9
3.5
4
5.3
6.4
7.5
8.8
10
12.5
14
15
17
18.7
*)5
e
u
b
*)1
s
d
dG
dD
min 2P
u max = 2P
b
*)1
16
18
22
26
30
34
38
46
50
54
60
66
d
s
e
k
b
m
dG
dD
Ab
Lmin
LSı
m
*)2
22
24
28
32
36
40
44
52
56
60
66
72
*)3
4,7
5,2
6,8
8,4
10,8
12,8
14,8
18
20
21,5
24
25,6
*)4
2,7
3,2
4
5
6
7
8
10
11
12
13
15
hass
5.3
6.4
8.4
10,5
13
15
17
21
23
25
28
31
Vida anma çapı
Anahtar ağızı
Köşe boyu
Kafa yüksekliği
Vida boyu
Somun yüksekliği
Geçiş deliği çapı
Temas dairesi çapı
Bası alanı
en küçük cıvata boyu
Sıkıştırma boyu
dG
nor
5.5
6.6
9
11
13,5
15,5
17,5
22
24
26
30
33
kaba
5.8
7
10
12
14,5
16,5
18,5
24
26
28
32
35
dD
Ab
6.9
8.9
11.6
14.6
16.6
19.6
22.5
28.2
31.7
33.6
38.0
42.7
13.6
28.0
42.1
72.4
73.3
113
157
244
337
356
427
577
L ≤ 125 mm için ; *)2 L > 125, 200 mm ye kadar ; *)3 somun tipi 1 için ; *)4 basık somun için
Boy basamağı : 10, 12, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130,
140, 150, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, ...., 500.
www.guven-kutay.ch
Lmin
*)5
10
12
16
20
25
30
30
40
45
50
55
60
17
1.2 Çeşitli cıvata bağlantıları
1.2.1 Eksen dışı yük ve moment etkisindeki rulman flanşı bağlantısı
Aşağıda gösterilen komple rulman flanşının cıvata bağlantısı (Şekil 1, Res. 1.1) konstruksiyon
esaslarına göre ölçülendirilmelidir. Poz 1 ve Poz 2 nin malzemesi GGG40 dir. Cıvatanın boyutları
belirlendikten sonra cıvata konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu göstere-bilmesi için bir
konstruksiyon taslağı çizilmelidir.
- Cıvata satın alınma durumunda, yani hafif yağlı olarak ve montajın moment ayarlı tork anahtarı
ile elle yapılacağı kabul edilmelidir.
Cıvatanın malzemesi:
6 Köşe - Cıvata DIN 931 - 8.8, islah edilmiş, ham
F
α
s
Poz 1
h
r
Pim
Poz 2
a
b
Şekil 1, Res. 1.1, Komple rulman flanşı
Bilinen ön değerler:
Kuvvet, statik zorlama
Flanş boyu
Kuvvetin konstruksiyonun ağırlık merkezinden uzaklığı
Flanş kalınlığı
Yarı çapa kadar mesafe
Kuvvetin X-Ekseni ile olan açısı
Cıvatalar ara mesafesi
Bir cıvata için gerekli sıkma kuvveti
Fmax = 9 kN
b = 230 mm
h = 60 mm
s = 10 mm
r = 25 mm
α = 45°
a = 190 mm
FSIGER = 1 kN
Bağlantı: Eksenden sıkıştırmalı, eksen dışı zorlamalı bağlantı
1.2.1.1 Çözüm
İlk yapılacak işlem; bütün dış kuvvetleri konstruksiyonun ağırlık merkezine getirip, bir cıvatayı
etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır.
Cıvata konstruksiyonunda sıra adedi
Cıvata adedi
Cıvatanın kenara mesafesi
X-Yönündeki kuvvet
e = 0,5.(b- a)
Fx = Fmax . cos α
www.guven-kutay.ch
zCı = 1
nCı = 2
e = 20 mm
Fx = 6364 N
Y-Yönündeki kuvvet
Bir cıvatayı Fy ile etkileyen boyuna
işletme kuvveti
Momentin dönme noktası
Cıvataların " D " noktasına olan
mesafeleri
Dönme noktasında eğilme momenti
Bir cıvatayı Meğ ile etkileyen boyuna
işletme kuvveti
Bir cıvatayı etkileyen toplam işletme
kuvveti. Zorlama: Statik ve eksen dışı
18
Fy = Fmax . sin α
Fy = 6364 N
FFy = Fy / nCı
FFy = 3182 N
D = 0,25 . b
D = 57,5 mm
L1 = b – D – e
L1 = 152,5 mm
Meğ = Fx . h
M eğ L1
Feğ =
⋅
z Ci L21
Meğ = 381'838 Nmm
FİŞmax = FFy + Feğ
Feğ = 2'504 N
FİŞmax = 5'686 N
Böylece cıvata hesabı için gerekli olan bir cıvatayı etkileyen toplam işletme kuvveti bulunur.
Bundan sonra konstruksiyonun durumuna göre ve bağlantının kullanılacağı yerdeki etkenliği ve
kullanılacak cıvata adedine göre hesaplar yapılır.
1.2.1.2 Cıvatanın seçimi
İşletmede max. kuvvet FİŞmax = 5'7 kN, statik zorlama, cıvata kalitesi 8.8, Tablo 12 ile ⇒ M8,
cıvata konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için LSI = 4 . d = 4 . 8 = 32 mm,
falanş kalınlığı 10 mm, demek ki ya en az 22 mm boyunda, 35 mm çapında ek bir parça kullanılmalı
veya kör somunda 25 mm derinliğinde geçer delik yapılmalıdır.
50
22
15
Şekil 2,Res. 1.2, Ek parçalı konstruksiyon
18
50
32
18
15
Ø8
32
Ø9
10
Ø9
Ø8
22
10
Ø35
Şekil 3,Res. 1.3, Kör somunlu konstruksiyon
Bu bağlantının işletmede çözülmesi veya kopması halinde çok büyük zarar olmayacaksa (insan
hayatının tehlikede olması veya çok büyük maddi zararlar gibi) ve konstrüktör bu cıvatayı
kullanmakta bir tehlike görmüyorsa, M8 cıvatası yalnız kaba hesaplama ile kontrol edilir ve kullanılır.
Eğer konstruktörün içi rahat değilse, bağlantının hassas kontrolünün yapılması gereklidir.
Tablo 13 ile
6-Köşe Cıvata M8-50/22 - 8.8,
tanımlamaya göre; ISO 68 ; DIN 13 T1 veya TS61/3
1.2.1.3 Bağlantının kaba kontrolü
İşletmedeki max. kuvvet FİŞmax = 5'686 N, dinamik zorlama ve cıvata kalitesi 8.8
Kabaca dinamik devamlı mukavemet kontrolü:
www.guven-kutay.ch
Tablo 13 den
LSI = 4.d , DP ≈ 2. dD ve döküm parçalar için
φ' = 0,4
Kuvvet dağılım faktörü Res. 3.10 dan
n = 0,5
Kuvvet oranı
φ = φ' . n = 0,4 . 0,5
φ = 0,2
Gerilim kesiti
Tablo 2.1 den
AGEM8 ≈ 36,6 mm2
Diş dibi kesit alanı
Tablo 2.1 den
A3M8 ≈ 32,8 mm2
Emniyetli taşıma kuvveti
FEM = 0,1 . Rp02 . AGEM8 = 0,1 . 640 . 36,6 = 2'342 N
Cıvatayı etkileyen ek kuvvet
FEkmax = φ . FİŞmax = 0,2 . 5'686 = 1'137 N
FEM = 2'342 N > FEkmax = 1'137 N Cıvata kullanılır.
Genlik mukavemet değeri statik zorlama olduğundan yoktur.
Montajda sıkma momenti,
Tablo 2.6 dan
Sıkma moment, faktörü,
Tablo 2.9 dan
Montajda min. sıkma momenti,
MSımax / αSı
MSımax = 24 Nm
αSı = 1,6
MSımin = 15 Nm
Tork anartarıyla elle sıkma momenti
Bu değer Tablo 2.97 dende alınabilir.
MSı = 20 ±4 Nm
www.guven-kutay.ch
19
1.2.1.4 Bağlantının detaylı kontrolü
1.2.1.4.1 İşletme değerleri
İşletmedeki boyuna kuvvet
Temas yüzeyleri sürtünme
katsayısı
Gerekli sıkıştırma kuvveti
1.2.1.4.2 Cıvatanın değerleri,
bak Tablo 2.4, 6-Köşe Cıvata M8-50/22 - 8.8
Cıvatanın malzeme kalitesi
Montaj veya çevre ısısı
Kopma mukavemet değeri
Akma mukavemet degeri
FİŞmax = 5'686 N
µSü = 0,2
FSıger = 1 kN
8.8
TM = 20 °C
Rm = 800 N/mm2
Rp0,2 = 640 N/mm2
=
ECı
Elastiklik modülü
2
210’000N/mm
İşletme ve montaj ısısı eşit olduğundan hesaplar yalnız montaj değerleri ile yapılır.
1.2.1.4.3 Vida ve konstruksiyon değerleri
bak Tablo 2.1 den Tablo 2.3 e kadar
Anma çapı
6-Köşe Cıvata M8
d = 8 mm
Adım veya hatve
PCı = 1,25 mm
Cıvatanın boyu
LCı = 50 mm
Vidanın boyu
b = 22 mm
Toplam sıkılan boy
LSı = 32 mm
d2 = 7,188 mm
Bölüm dairesi çapı
d2 = d − 0,64952.PCı
Helis açısı
ϕP
ϕS = atan ϕP
ϕS = 3,168296°
=PCı/(π.d2)
Diş dibi çapı
d3 = 6,466 mm
d3 = d − 1,22687.PCı
2
Diş dibi kesitinin alanı
A3 = 32,8 mm2
A3 = π.d3 /4
Anahtar ağızı
s = 13 mm
Kafa altı dış çapı
dKD = 11,6 mm
Geçiş deliği
dG = 9 mm
Kafa altı iç çapı dykG = 0
dKİ = dG + 2.dykG
dKİ = 9 mm
alınır
dS = 8 mm
Şaft çapı
dS = d
2
Şaft alanı
AS = 50,27 mm2
AS = π.d /4
AAN = 50,27 mm2
Anma alanı
AAN = AS
Vidasız şaft boyu
LS = LCı - b
LS = 28 mm
LV = 4 mm
Vidalı şaft boyu
LV = LSı − LS
dGE = 6,827 mm
Gerilim çapı
dGE = (d2+d3)/2
Gerilme kesiti alanı
AGE = 36,6 mm2
AGE = π.dGE2/4
Torsiyon
karşı
koyma
Wt = 53 mm3
Wt = π.d33/16
momenti
www.guven-kutay.ch
20
21
1.2.1.4.4 Bağlanan parçaların değerleri
bak Tablo 2.12
1. Parça
2. Parça
Malzeme
GGG 40
GGG 40
Kalınlık
LSIKP1 = 22 mm
LSIKP2 = 10 mm
2
Elastiklik modülü
EP1 = 167 000 N/mm
EP2 = 167 000 N/mm2
1.2.1.4.5 Montaj ve işletmede yüzey basıncı sınır değeri
bak Tablo 2.12
Yüzey basıncı sınır değeri T = 20°C
PS = 700 N/mm2
1.2.1.4.6 Sürtünme katsayıları ve açıları
bak Tablo 2.6
Vidada sürtünme katsayısı
µV = 0,12
Vidanın sürtünme açısı
ρV = 6,84277°
ρV = atan µV
Kafada sürtünme katsayısı
µK = 0,12
Kafada sürtünme açısı
ρK = 6,84277°
ρK = atan µK
1.2.1.4.7 Tork anahtarı ile sıkma momenti faktörü “ αSı “
bak Tablo 2.9 Tork anahtarı ile sıkma
αSı = 1,6
1.2.1.4.8 Sıkıştırma momenti
max. Sıkıştırma momenti, bak Tablo 2.6, M 8
MSı max = 24,0 Nm
min. Sıkıştırma momenti, bak MSı min = MSı max /
MSı min = 15,0 Nm
αSı
Tork anahtari için ayarlanacak sıkıştırma
momenti
“MA” MA = 19,5 Nm
MA = (MSı max + MSı min)/ 2 =
Moment
sapması
“∆MA”
∆MA = ± 4,5 Nm
∆MA = (MSı max − MA)
Sıkıştırma momentinin büyüklüğü
MSı = 19,5 ± 4,5 Nm
Eğer tork anahtarı ayarlama momentini vermek
gerekirse:
MAy = 21 Nm
MAy = 0,9 . MSı max = 0,9 . 24 = 21
Burada verilen 21 Nm tork anahtarının ayarlanacağı değerdir. Bu değerin seçimi genelde montajda
çalışanlara bırakılır.
Konstruksiyona ve paragraf 3.1.2.1 e göre a = 0,018 mm dir. Burada bağlantı: Eksenden
sıkıştırmalı, eksenden zorlamalı bağlantı olarak kabul edilir ve hesaplara ek eğilme etkisi yokmuş
gibi devam edilir.
www.guven-kutay.ch
22
1.2.1.4.9 Cıvatanın montajda elastik esnekliği:
Cıvata kafasının esnekliği
δK =
Vidasız şaftın esnekliği
δŞ =
0,4 ⋅ d
E C ⋅ A AN
δK
=
mm/N
=
δŞ
mm/N
LŞ
E C ⋅ A AN
LV
EC ⋅ A3
0,5 ⋅ d
Somundaki vidanın esnekliği δ VS =
E Ci ⋅ A 3
0,33 ⋅ d
Somunun esnekliği
δSo =
E P1 ⋅ A AN
Vidalı şaftın esnekliği
δV =
0,303.10-6
2,653.10-6
δV = 0,58 .10-6 mm/N
δSo = 0,58.10-6 mm/N
δV =
mm/N
δC =
mm/N
Montajda cıvatanın elastik esnekliği
bak
δ C = δ K + δŞ + δ V + δ VS + δSo
0,314
.10-6
4,430
.10-6
1.2.1.4.10 Sıkılan parçaların montaj ve işletmede elastik esnekliği δP:
Sıkılan parçaların esnekliğine eşdeğer kaval silindirin kesit alanı
DDPhe = 30,1 mm
Konstruksiyonda DDphe
DDPhe = dD + tan ϕ . LSı
Burada konstruksiyonda kısıtlama olmadığından DDP
DDP = 30,1 mm
aynen alınır.
dD = 13 mm < DDPhe = 30 mm < dD+LSı=45mm
L ⋅d
x = 0,7427
x = 3 Sı D
Böylece
D 2P
Eşdeğer
(
kaval
)
silindirin
kesit
[
alanı,
]
π
π
2
A EŞ = ⋅ d 2D − d G
+ ⋅ d D ⋅ (D P − d D ) ⋅ (x + 1)2 − 1
4
8
bak
AES = 213,7 mm2
1. Parçanın esnekliği bak
δ P1 =
L k1
A EŞ ⋅ E P1
δP1 = 0,616 . 10-6 mm/N
δP2 =
L k1
A EŞ ⋅ E P 2
δP2 = 0,280 . 10-6 mm/N
Montajda parçaların elastik esnekliği δP = δP1 +
δP = 0,8965 . 10-6 mm/N
δP2
www.guven-kutay.ch
1.2.1.4.11 Montaj ve işletmede kuvvet dağılım faktörü “n”
bak Res 3.10
n = 0,5
1.2.1.4.12 Kuvvet oranı “φ“
φ' =
δP
δC + δP
φ = φ' ⋅ n
φ’ = 0,1683038
φ = 0,0841519
1.2.1.4.13 Oturmadan dolayı kaybedilen ön germe kuvveti FOt ,
fOt1 = 0,003 mm
Vida yüzeyi
Rz ≈ 16 µm
Cıvata başı / Somun temas yüzeyi
Rz ≈ 16
fOt2 = 0,006 mm
µm
fOt2 = 0,002 mm
Parçalar arsı 1 yüzey
Rz ≈ 16 µm
f Ot = f Ot1 + f Ot 2 + f Ot 3
fOt = 0,011 mm
FOt =
f Ot
δ Ci + δ P
FOt = 2,07 . 103 N
1.2.1.4.14 İşletme kuvvetinin dağılımı
Cıvatada ek kuvvet “FEk”
FEkmax = 480 N
FEk max = Fİş max ⋅ φ İş
Parçaların aldığı kuvvet “FPA”
FP max = Fİş max − FEk max = Fİş max ⋅ (1 − φ)
FPAmax = 5206 N
1.2.1.4.15 Montajdaki ön germe kuvveti
bak Tablo 2.6
FönM = 17,2 kN
1.2.1.4.16 İşletmedeki ön germe kuvveti “Fön”
Fön max = FönM − FOt
Fön max = 15,1 kN
F
Fön min = önM − FOt
αSı
Fön min = 8,7 kN
Cıvatayı zorlayan max. kuvvet “Fön”
FCtop = 16,6 kN
FCtop = Fön max + FEk max
İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti “FSımin”
FSı min = Fön min − FPA max
FSımin = 3,5 kN
www.guven-kutay.ch
23
1.2.1.5 Mukavemet değerlerinin kontrolü
1.2.1.5.1 Montajdaki değerler
Vidadaki sürtünme momenti
M Vi = 0,5 ⋅ Fçe ⋅ d 2 = FönM . d2/2 . tan(ϕ ± ρ’)
Montaj ve işletmede vidadaki torsiyon gerilimi
“τt “
M
τ t = Vi
Wt
Cıvatanın montajdaki çekme gerilimi “σçM“
F
σçM = önM
A GE
Montajda bileşik gerilim “σBiM“
(
2
A b = 0,25 ⋅ π ⋅ d 2D − d G
τt = 206 N/mm2
σçM = 470 N/mm2
σBiM = 589 N/mm2
2
σ BiM = σ çM
+ 3 ⋅ τ 2t
Basma yüzey alanı “Ab”
MVi = 10,91 Nm
)
Ab = 42,1 mm2
Montajda temas yüzeyi basıncı
pM = 409 N/mm2
p M = FönM / A b
1.2.1.5.2 İşletmedeki değerler
İşletmede bileşik gerilim
Cıvatanın işletmedeki çekme gerilimi “σç“
F
σ ç = Ci max
A GE
İşletmede bileşik gerilim “σBi“
σç = 426 N/mm2
σBi = 555 N/mm2
σ Bi = σ ç2 + 3 ⋅ τ 2t
İşletmede temas yüzeyleri basma gerilimi
İşletmede temas yüzey basıncı
p İş = FCtop / A b
pİş = 371 N/mm2
Genlik gerilimi
Zorlama statik olduğundan işletmede genlik gerilimi yoktur.
İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti “FSı min”
İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti “FSı min”
FSımin = 3’474 N
www.guven-kutay.ch
24
25
1.2.1.6 Emniyet katsayıları
Montajdaki değerler:
Montajda akma mukavemeti emniyeti SAM =
R p 0, 2
σ biM
pSıı
Montajda temas yüzeyleri basıncı S
ApM =
pM
emniyeti
SAM = 1,09
SApM = 1,71
İşletmedeki değerler:
R
p 0, 2İş
İşletmede akma mukavemeti emniyeti SAiş = σ
biiş
SAiş = 1,15
İşletmede temas yüzeyleri basıncı S = pSı
piş
p iş
emniyeti
Spiş = 1,89
Sıkıştırma kuvvetinin durumu
SSı =
FSı min
FSı − GER
SSı = 3,47
Burada bütün orantı değerleri 1 den büyük oldukları için, hesapsal olarak, konstruksiyonun
işletmede sağlıklı çalışacağı söylenebilinir.
Kontruksiyon, imalat ve montaj için cıvata bağlantısında bilinmesi gereken değerler:
Cıvata:
6-Köşe Cıvata M8-50/22 - 8.8 İmalattan sonra islah edilmiş.
Sıkma metodu:
Tork anahtarı ile torsiyon moment kontrollü sıkma.
Cıvata satın alındığı gibi yağlanmadan kullanılacak.
Sıkma momenti:
MSı = 20 ± 4 Nm
Bak Tablo 2.6 veya Tablo 2.7
Ek konstruksiyon:
Ortası 9 mm delinmiş, 35 mm çapında ve 22 mm boyunda
ek parça bak Şekil 2,Res. 1.2.
www.guven-kutay.ch
26
1.2.2 Eksen dışı yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı
Aşağıda gösterilen konsol cıvata bağlantısı (Res. 1.4) konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmelidir. Bağlantı parçalarının malzemesi St 52 dir. Cıvatanın boyutları belirlendik-ten sonra
konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için bir taslak çizilmelidir. Cıvatalara
gelecek enine yükü kaynatılmış tampon karşılayacaktır.
ile
elle
yapılacağı
kabul
edilmelidir.
6 adet 6-Köşe - Cıvata DIN 931 - 8.8, islah edilmiş, ham
1
LM
HM
H1
d
H2
M
H
H2
B
Kaynatılmış tampon
Res. 1.4, Germe ağırlığı makara konsol bağlantısı
Germe parçasının ağırlığı
Cıvataların yatay uzaklığı
Cıvataların dikey uzaklığı
Cıvataların dikey kenar uzaklığı
Konsolun plakasının eni
Konsol plakasının yüksekliği
Cıvata sayısı
Cıvata sırası
Makara çapı
Makara merkezinin kolona uzaklığı
Makara merkezinin konsol altına uzaklığı
Kolon IPE 450(USt37-2)
Konsol plaka kalınlığı (USt37-2)
mG = 2000 kg
B = 130 mm
H2 = 125 mm
H1 = 25 mm
B1 = 180 mm
H = 300 mm
nCı = 6
zCı = 2
dM = 200 mm
LM = 220 mm
HM = 250 mm
sİPE = 14,6 mm
sP = 15 mm
www.guven-kutay.ch
27
1.2.2.1 Çözüm
İlk yapılacak işlem bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır. Kuvvetler cıvata
konstruksiyonunun ağırlık merkez noktası “S” e (Res. 1.5) getirildikten sonra bir cıvatayı etkileyen
işletme kuvveti bulunur (Res. 1.6).
LM =L x
FFx
Meg
Fx
S
D
Fy
FFx
Fy
Res. 1.5, Kuvvetlerin S’e getirilmesi
Res. 1.6, Bir cıvatadaki kuvvet
Germe
kuvveti
Fx = mG . g
ve
Fy = Fx
Fy kuvveti için kuvvet kolu
Lx = LM
Fx kuvveti için kuvvet kolu
Ly = HM − H1 − H2
Konstruksiyonun ağırlık merkezindeki eğilme momenti
Meğ = Fx . Ly + Fy . Lx
Cıvataların S den uzaklıkları
L1 = 2.H2 + H1 – H/4
L2 = H2 + H1 – H/4
Momenten
doğan
çekme
kuvveti
FçMeg =
M eg
L
⋅ 2 1 2
z L1 + L 2
H/4
L2
L1
FFx
Ly
Meg
Fx
S
H
FMeg
Fx
Meğ = 6'276 Nm
L1 = 200 mm
L2 = 75 mm
FMeğ1 = 13'756 N
FçMeg max = FMeg1
Yatay kuvvet Fy tampon alır ve Fx kuvvetinden
FFx = Fx / n Ci
Fx = 19'613 N
Fy = 19'613 N
Lx = 220 mm
Ly = 100 mm
FFx = 2'125 N
Bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvveti “FİŞmax” FİŞmax = 17'025
FİŞmax = FMeğ1 + FFx
Zorlama: Statik ve eksen dışı N
İşletmedeki max. kuvvet FİŞmax = 17 kN, statik zorlama, 16 – 20 kN ve cıvata kalitesi 8.8
Cıvatanın boyutları : Tablo 2.13 den, M14
6-Köşe Cıvata M14-60/34 - 8.8
Statik zorlama olduğundan konstruksiyonunun gevşememesi için önlem almak gerekmez. Çift
somunla, yani kontra somunla emniyetli bağlantı sağlanır.
www.guven-kutay.ch
M 14
Ø15,5
1.2.2.3 Bağlantının hassas kontrolü
6-Köşe Cıvata M14-60/34 - 8.8
İşletme kuvveti
FİŞmax = 17'025 N
statik
FİŞmin = FİŞmax
29
Temas yüzeyleri Literatürden
15 12,8 12,8
14
sürtünme katsayısı µSü = 0,2
Gerekli sıkıştırma FSıger = 1 kN
Malzeme kalitesi 8.8
Montaj ve çevre
TM = 20 °C
ısısı
3
Kopma
34
26
Rm = 800 N/mm2
mukavemeti
60
Akma mukavemeti Rp0,2 = 640 N/mm2
ECı
=
Elastiklik modülü
210’000N/mm2
Burada hesaplar örnek 1.2.1 deki gibi yapılır ve şu sonuçlar elde edilir:
Montajdaki gerilimler:
Vidadaki
sürtünme
momenti
Montaj
ve
işletmede
vidadaki torsiyon gerilimi
“τt “
Cıvatanın
montajdaki
çekme gerilimi “σçM“
Montajda bileşik gerilim
“σBiM“
Montajda temas yüzeyi
basıncı
Montajda yüzey basınç
sınırı
MVi = FönM . d2/2 . tan(ϕ ±
MVi = Nm
ρ’)
τt =
M Vi
Wt
τt = N/mm2
F
σçM = önM
A GE
σçM = N/mm2
2
σ BiM = σ çM
+ 3 ⋅ τ 2t
σBiM = 586 N/mm2
(
2
A b = 0,25 ⋅ π ⋅ d 2D − d G
)
mm2
pM = 486 N/mm2
p M = FönM / A b
St 37 20°
2.12
Ab =
bak Tablo
PS = 490 N/mm2
İşletmedeki gerilimler:
işletmedeki çekme gerilimi
“σç“
“σBi“
İşletmede temas yüzey
basıncı
İşletme yüzey basınç sınırı
F
σ ç = Ci max
A GE
σç =
σ Bi = σ ç2 + 3 ⋅ τ 2t
σBi = 558 N/mm2
St 37 20°
2.12
N/mm2
pİş = 451 N/mm2
bak Tablo
PSİş = 490 N/mm2
www.guven-kutay.ch
28
29
FSımin = 13’332 N
Montajda
akma S = R p0,2
AM
σ biM
mukavemeti emniyeti
pSı
Montajda temas yüzeyleri S
ApM =
pM
basıncı emniyeti
SAM = 1,09
SApM = 1,01
İşletmede
akma S = R p0,2İş
Aiş
σ biiş
mukavemeti emniyeti
İşletmede temas yüzeyleri S = pSı
piş
p iş
basıncı emniyeti
Sıkıştırma
kuvvetinin S = FSı min
Sı
FSı − GER
durumu
SAiş = 1,15
Spiş = 1,09
SSı = 13,33
Cıvata bağlantısında bilinmesi gereken değerler:
Moment etkili konsol bağlantılarında cıvatayı etkileyen eğilme momenti cıvatayı etkileyen kuvvet
olarak hesaplandığından ve konstruksiyonun ağırlık merkezinde taşıyıcı cıvataların olmasından
ötürü normalde ayrıca eğilme etkisi hesaplanmaz.
Cıvata:
6-Köşe Cıvata M14-60/34 - 8.8 İmalattan sonra islah edilmiş.
Sıkma metodu:
Sıkma momenti:
MSı = 100 ± 25 Nm
www.guven-kutay.ch
30
1.2.3 Eksen dışı yük ve moment etkisindeki makaralı travers konsol bağlantısı
Aşağıda gösterilen makaralı travers konsol bağlantısı (Res. 1.7) konstruksiyon esaslarına göre
ölçülendirilmelidir. Cıvatanın boyutları belirlendikten sonra konstruksiyonunun gevşemeden
fonksiyonunu gösterebilmesi için bir taslak çizilmelidir. Cıvatalara gelecek enine yükü kaynatılmış
tampon karşılayacaktır.
b
B
- Cıvata satın alınma
duru-munda, yani hafif
yağlı
olarak
kabul
edilmelidir.
- Montajda
cıvatanın
moment ayarlı tork
anahtarı ile sıkılacağı
vede bu işlemin elle
yapılacağı
kabul
edilme-lidir.
A
a
Kaynatılmış
tampon
k
a
d
M
F
- Cıvatanın malzemesi:
6 adet 6-Köşe - Cıvata
DIN
931
8.8,
islah
edilmiş,
ham
olarak
kabul
edilmelidir.
α
Res. 1.7, Makaralı travers konsol bağlantısı
Çekme kuvveti
Konsol plakasının boyu
Konsolun plakasının eni
Cıvataların boyuna uzaklığı
Cıvataların enine uzaklığı
Cıvata sayısı
Cıvata sırası
Makara çapı
Makara merkezinin kolona uzaklığı
Kolon IPE 450 , USt 37-2 , St 52 takviyeli
St 52 − φ 50 − 20 rondela
Konsol plaka, USt 37-2 , St 52 takviyeli
St 52 − φ 50 − 20 rondela
Kuvvet etki açısı
Fmax = 50 kN
Fmin = 1,5 kN
A = 350 mm
B = 200 mm
a = 150mm
b = 150 mm
nCı = 6
zCı = 2
dM = 250 mm
k = 200 mm
sİPB = 14,6 mm
tRon = 20 mm
sP = 15 mm
tRon = 20 mm
α = 60°
www.guven-kutay.ch
31
1.2.3.1 Çözüm
İlk yapılacak işlem bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır. Kuvvetler cıvata
konstruksiyonunun ağırlık merkez noktası “S” e (Res. 1.8) getirildikten sonra bir cıvatayı etkileyen
işletme kuvveti bulunur (Res. 1.9).
Fyt
L2
Meg
FFy
L1
S
FFy
FFy
Fx
FxFα
D
FyFα
FMeg1
S
Fy
Fα
Fx
Meg
A/4
FyFy
A
Res. 1.8, Kuvvetlerin S’e getirilmesi
Res. 1.9, Bir cıvatadaki kuvvet
x-Eksenindeki kuvvet
Fx = FxFα = Fα . cos α
y-Eksenindeki kuvvet
Fy = FyFy+FyFα
FyFy = Fyt
FyFα = Fα . sin α
Fx kuvveti için kuvvet kolu
Ly = k
Konstruksiyonun ağırlık merkezindeki eğilme momenti
Meğ = Fx . Ly , Fy kuvveti ağırlık merkezinden geçiyor.
Cıvataların S den uzaklıkları
L1 = 2.a – (A––2a)/2 –
A/4
L2 = L1 – a
Momenten
doğan
çekme
kuvveti
FçMeg =
M eg
z
L
⋅ 2 1 2
L1 + L 2
FçMeg max = FMeg1
Yatay kuvvet Fy tampon alır ve Fy kuvvetinden
FFy = Fy / n Ci
Fx = 12'749 N
Fx = 93'300 N
FyFy = 50'000 N
FyFα = 43'300 N
Ly = 200 mm
Meğ = 5'000 Nm
L1 = 237,5mm
L2 = 87,5 mm
FMeğ1 = 9'268 N
FFy = 8'333 N
F
= 17'600
Bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvveti “FİŞmax” İŞmax
N
Zorlama: Dinamik ve eksen
FİŞmax = FMeğ1 + FFy
FİŞmin =
528
dışı
N
İşletmedeki max. kuvvet FİŞmax = 17,6 kN, : den dinamik zorlama, 16 – 20 kN arası ve cıvata
kalitesi 8.8
Cıvata: bak Tablo 2.13
M16 ve Tablo 2.2 den 6-Köşe Cıvata M16-90/38 - 8.8
Dinamik zorlama LSı ≥ 4 . d = 64 < 69,6 mm olduğundan konstruksiyon sihhatli çalışacaktır. Ayrıca
bir önlem almaya gerek yoktur.
www.guven-kutay.ch
M 16
Ø17.5
Ø50
6-Köşe Cıvata M16-90/38 - 8.8
İşletme kuvveti
FİŞmax = 17'600 N
statik
FİŞmin = 530 N
69.6
20
15 14.6
20
St 50-2 USt 37-2
USt 37-2 St 50-2
Montaj ve çevre
TM = 20 °C
ısısı
17,6
Kopma
38
52
Rm = 800 N/mm2
90
mukavemeti
=
EC
Elastiklik modülü
2
210’000N/mm
Burada hesaplar örnek 1.2.1 de ki gibi yapılır ve şu sonuçlar elde edilir:
Montajdaki gerilimler:
Vidadaki
sürtünme
momenti
Montaj
ve
işletmede
“τt “
Cıvatanın
montajdaki
“σBiM“
Montajda temas yüzeyi
basıncı
Montajda yüzey basınç
sınırı
MVi = 91,1 Nm
ρ’)
τt =
M Vi
Wt
τt = 187 N/mm2
F
σçM = önM
A GE
σçM = 482 N/mm2
2
σ BiM = σ çM
+ 3 ⋅ τ 2t
σBiM = 580 N/mm2
(
2
A b = 0,25 ⋅ π ⋅ d 2D − d G
)
pM = 481 N/mm2
p M = FönM / A b
St 50-2 20°C
2.12
Ab = 157,1 mm2
,
Tablo
PS = 710 N/mm2
İşletmedeki gerilimler:
işletmedeki çekme gerilimi σ = FCi max
ç
σç = 448 N/mm2
A GE
“σç“
İşletmede bileşik gerilim σ = σ 2 + 3 ⋅ τ 2
Bi
ç
t
σBi = 552 N/mm2
“σBi“
İşletmede temas yüzey p İş = FCtop / A b
pİş = 447 N/mm2
basıncı
St 50-2 20°C , Tablo
İşletme yüzey basınç sınırı
PSİş = 710 N/mm2
2.12
www.guven-kutay.ch
32
33
İşletmedeki genlik kuvveti F = ± Fİşü − Fİşa ⋅ φ
Fg = 271 N
g
2
“Fg”
Cıvatada genlik gerilimi σ = ± Fg
σg = 1,88 N/mm2
g
A3
“σg”
İmalat bitiminde islah edilmiş cıvatanın emniyetli
σG = 40 N/mm2
genlik mukavemet değeri
İşletmedeki en küçük F
Sı min = Fön min − FPA max
sıkıştırma kuvveti
Montajda
akma S = R p0,2
AM
σ biM
mukavemeti emniyeti
pSı
ApM =
pM
basıncı emniyeti
SAM = 1,1
SApM = 1,48
İşletmedeki değerler
İşletmede
akma S = R p0,2İş
Aiş
σ bi İş
mukavemeti emniyeti
SAiş = 1,15
İşletmede temas yüzeyleri S = p İş
piş
p iş
basıncı emniyeti
Spiş = 1,59
σG
İşletmede
devamlı S
DMiş =
σg
mukavemet emniyeti
Sıkıştırma
kuvvetinin S = FSı min
Sı
FSı − GER
durumu
SDMiş = 21,25
SSı = 24,25
Burada bütün orantı değerleri 1 den büyük oldukları için konstruksiyonun işletmede zorluk
çıkarmayacağı görülür.
Cıvata:
6-Köşe Cıvata M16-90/38 - 8.8,
İmalattan sonra islah edilmiş.
Sıkma metodu:
Sıkma momenti:
MSı = 160 ± 35 Nm
www.guven-kutay.ch
34
1.2.4 Eksen dışı yük ve moment etkisindeki vinç başlığı bağlantısı
160 kN kapasiteli bir gezer köprü vinçinin başlığı nakliye ve montajda kolaylık olsun diye Res. 1.10
de görüldüğü gibi cıvata bağlantılı olarak yapılmıştır.
Bağlantı konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmeli ve cıvatanın boyutları belirlendikten sonra
konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için bir taslak çizilmelidir.
Montajda cıvatanın moment ayarlı tork anahtarı ile sıkılacağı vede bu işlemin elle yapılacağı,
cıvataların satın alınma durumunda, yani hafif yağlı olarak kullanılacağı kabul edilmelidir.
Cıvata: 6-Köşe – Cıvata, DIN 931 - 8.8, islah edilmiş
a
F
b
a/2
F
2
e
f
ggggg
f
1
F
F
p
Res. 1.10, Vinç başlığı bağlantısı
Tekerlek ve başlıktaki ray kuvvetleri küçük bir
farklılıkla eşit ve titreşimler, ivme ve frenleme etkisi
dahil verilen değerler kabul edilirse (uygulamada
böyle alınır)
a = 1000 mm
e = 30 mm
;
;
b = 500 mm
f=
30 mm
Poz 1 U- Profil , St 37-2
;
;
Fmax = 30 kN
Fmin = 10 kN
p = 260 mm
g = 50 mm
Poz 2 30 mm Blech ,St 37-2,
Pozisyon 2 de her iki tarafında 6 mm kalınlığında St 52 çelik rondela kullanılmıştır.
Cıvata adedi
nCı = 12
Cıvata sırası
z=2
www.guven-kutay.ch
35
1.2.4.1 Çözüm
hesabın yapıldığı
kesit
F
Enine kuvvet dağılımı Fe
F
F
F
Eğilme momenti dağılımı Meğ
b
a
Kuvvetler
ve
momentler
dağılımından
görüldüğü
gibi,
hesabın yapıldığı kesitte yalnız
eğilme momenti vardır. Enine
kuvvetler
karşılıklı
etki
gösterdiklerinden sıfırdır.
Moment:
Meğ = F . b = 30’000 . 500
L1
F3
L2
H
S
M eğ
L3
F4
L4
D
F5
L5
LD
Meğ = 15’000 Nm
F2
F1
Momenten doğan çekme kuvveti
F1 =
M eg
z Cı
⋅
L1
L21 + L22 + L23 + L24 + L25
H=2.f+5.g
LD = H/4
L5 = f + g − LD
L4 = L5 + g
L3 = L4 + g
L2 = L3 + g
L1 = L2 + g
bak
H = 310 mm
LD = 77,5 mm
L5 = 2,5 mm
L4 = 52,5 mm
L3 = 102,5 mm
L2 = 152,5 mm
L1 = 202,5 mm
F1 = 19'589 N
Her ne kadar zorlama statikmiş gibi görünüyorsada ötürü kuvvetler:
Fİş max = 19,6 kN
ve
Fİş min = 19,6 / 3 =6,8 kN olarak alınır.
Zorlama dinamik kabul edilir ve cıvata: Tablo 2.13 den dinamik boyuna kuvvet, cıvata kalitesi 8.8
ve
Fİş max = 19,6 kN
6-Köşe Cıvata M16-90/38 - 8.8 seçilir.
www.guven-kutay.ch
6-Köşe Cıvata M16-90/38 - 8.8
İşletme kuvveti
FİŞmax = 19,6 kN
statik
FİŞmin = 6,8 kN
Montaj ve çevre
TM = 20 °C
ısısı
Kopma
Rm = 800 N/mm2
mukavemeti
=
ECı
Elastiklik modülü
2
210’000N/mm
72
6
30
USt 37-2
6
St 52
M 16
Ø17.5
St 52
30
USt 37-2
20
52
38
90
Burada hesaplar örnek 1.2.1 deki gibi yapılır ve şu sonuçlar elde edilir:
Vidadaki
sürtünme
momenti
Montaj
ve
işletmede
“τt “
Cıvatanın
montajdaki
“σBiM“
Montajda
basıncı
Montajda
sınırı
MVi = 91,1 Nm
ρ’)
τt =
M Vi
Wt
τt = 187 N/mm2
F
σçM = önM
A GE
σçM = 482 N/mm2
2
σ BiM = σ çM
+ 3 ⋅ τ 2t
σBiM = 580 N/mm2
(
)
temas
2
A b = 0,25 ⋅ π ⋅ d 2D − d G
yüzeyi p M = FönM / A b
yüzey
basınç St 52 20°C, Tablo 2.12
Ab = 157,1 mm2
pM = 481 N/mm2
PS = 710 N/mm2
işletmedeki çekme gerilimi
“σç“
“σBi“
İşletmede temas yüzey
basıncı
İşletmede yüzey basınç
sınırı
FCi max
A GE
σç = 458 N/mm2
σ Bi = σ ç2 + 3 ⋅ τ 2t
σBi = 561 N/mm2
σç =
St 52 20°C, Tablo 2.12
pİş = 457 N/mm2
PS = 710 N/mm2
www.guven-kutay.ch
36
İşletmedeki genlik kuvveti F = ± Fİşü − Fİşa ⋅ φ
g
2
“Fg”
F
Cıvatada genlik gerilimi σ = ± g
g
A3
“σg”
İmalat bitiminde islah edilmiş cıvatanın emniyetli
genlik mukavemet değeri
İşletmedeki en küçük F
Sı min = Fön min − FPA max
sıkıştırma kuvveti
37
Fg = 132 N
σg = 0,91 N/mm2
σG = 40 N/mm2
FSımin = 20 kN
Montajda
akma S = R p0,2
AM
σ biM
mukavemeti emniyeti
pSı
ApM =
pM
basıncı emniyeti
SAM = 1,1
SApM = 1,48
İşletmede
akma
mukavemeti emniyeti
İşletmede temas yüzeyleri
basıncı emniyeti
İşletmede
devamlı
mukavemet emniyeti
Sıkıştırma
kuvvetinin
durumu
SAiş =
Spiş =
R p0,2İş
σ biiş
pSı
p iş
SDMiş =
SSı =
σG
σg
FSı min
FSı − GER
SAiş = 1,14
Spiş = 1,55
SDMiş = 43,83
SSı = 2
Burada bütün orantı değerleri 1 den büyük oldukları için konstruksiyonun işletmede zorluk
çıkarmayacağı görülür.
Cıvata:
6-Köşe Cıvata M16-90/38 - 8.8,
Sıkma metodu:
Sıkma momenti:
MSı = 160 ± 35 Nm
www.guven-kutay.ch
38
1.2.5 Eksen dışı yük ve boyuna ısı etkisindeki flanş bağlantısı
Aşağıda gösterilen işletme ısısı Poz 1 ve 2 için 200°C, cıvata 180°C olan flanş bağlantısı (Res. 1.11)
konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmelidir. Poz 1 ve Poz 2 nin malzemesi St 50 dir.
Cıvatanın boyutları belirlendikten sonra konstruksiyonunun gevşemeden çalışabilmesi için bir
taslak çizilmelidir.
ile
elle
yapılacağı
kabul
edilmelidir.
6-Köşe - Cıvata DIN 931 - 8.8, islah edilmiş, ham
dd
∆L
dt
dD
d
dG
ϕ
p
LP2
LSi
LP1
1
2
DP
∆L
Res. 1.11, Flanş bağlantısı
d Co
İşletmede cıvata kafasının yukarıda
kalacak şekilde monte edilmesi daha
doğrudur. Çünkü; somun gevşeyip
düşse bile, cıvata gevşek bir pim
gibi kalıp bağlantının tamamen
çözülmesini önler. Böylece düşen
somunun ikazı ile bağlantının
kontrolü vede tekrar sıkıştırılma
imkanı doğar.
Flanş dış çapı
Cıvata
yerleşme
çapı
Boru iç çapı
Conta çapı
Basınç
dd = 220 mm
dt = 180 mm
di = 110 mm
dCo= 136 mm
pmax = 3,8
N/mm2
pmin = 1,9
N/mm2
1.2.5.1 Çözüm
İlk yapılacak işlem bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır.
Flanşı etkileyen toplam
Fmaxtop = AAb . pmax
Fmaxtop = 55’202 N
kuvvet
Fmintop = AAb . pmin
Fmintop = 27'601 N
2
A Ab = 0,25 ⋅ π ⋅ d Co
AAb = 14'527 mm2
Basınç altındaki alan
Sınır değerler oranı
κ = Fmin / Fmax
κ = 0,5
Cıvata adedi. Sızdırmazlığı garanti eden genel bir şart vardır:
La / dG ≤ 5 bu şart gerçekleşmelidir. Bunun içinde ilk evvela cıvata sıyısı kabul edilir ve hesaplar
yapılır.
nCı = 12
FİŞmax = 4'600
Bir cıvatayı etkileyen kuvvet FİŞmax = Fmaxtop / nCı
N
Zorlama: Dinamik ve eksen
FİŞmin = 2'300
FİŞmin = Fmintop / nCı
dışı
N
1.2.5.2 Cıvatanın tablo ile ölçülendirilmesi
İşletmedeki max. kuvvet FİŞmax = 4'600 N, dinamik zorlama ve cıvata kalitesi 8.8
www.guven-kutay.ch
Cıvatanın boyutları : Tablo 2.13 den,
6-Köşe Cıvata M10-50/26 - 8.8
www.guven-kutay.ch
39
40
Sızdırmazlık için La / dG ≤ 5
gerçekleşmelidir.
La = π . dt / nCı = π . 180 / 12 ≈ 47 mm
ve
dG = 11 mm , La / dG = 47 / 11 ≈ 4,3 ≤
5
La
d
Co
böylece
sızdırmazlık
gerçekleşmiş olur.
şartı
Cıvata
konstruksiyonunun
gevşemeden
fonksiyonunu
gösterebilmesi için
LSı = 4 . d = 4 . 10 = 40 mm,
falanş kalınlığı h = 40 mm, yani her bir
flanş 20 mm olmalıdır.
İşletme değerleri ve 2. Cıvatanın değerleri
Ø11
20
10
40
20
16
26
24
50
6-Köşe Cıvata M10-50/26 - 8.8
İşletme kuvveti
FİŞmax = 4,6 kN
statik
FİŞmin = 2,3 kN
Gerekli sıkıştırma
FSıger = 1 kN
Montajd İşletmed
a
e
Isı
T ( °C)
20
180
Kopma muka. Rm (N/mm2) 800
820
Akma
Rp0,2
640
540
(N/mm2)
mukavem.
Elastiklik mod. ECı (N/mm2) 210’000 200’000
genişleme
TİŞ = 180° αLCı = 11,9 10-6 K1
için
faktörü
Vida ve konstruksiyon değerleri
Anma çapı
Adım veya hatve
Cıvatanın boyu
Vidanın boyu
Helis açısı
ϕP
6-Köşe Cıvata
d2 = d − 0,64952.PCı
ϕS = atan ϕP
d = 10 mm
PCı = 1,5 mm
LCı = 50 mm
b = 26 mm
LSı = 40 mm
d2 = 9,026 mm
ϕS = 3,038151°
www.guven-kutay.ch
=PCı/(π.d2)
Diş dibi çapı
Anahtar ağızı
Geçiş deliği
Kafa altı iç çapı dykG = 0 alınır.
Şaft çapı
Şaft alanı
d3 = d − 1,22687.PCı d3 = 8,160 mm
A3 = 52,3 mm2
A3 = π.d32/4
s = 16 mm
dKD = 14,6 mm
dG = 11 mm
dKİ = dG + 2.dykG
dKİ = 11mm
dS = d
dS = 10 mm
AS = 78,54 mm2
AS = π.d2/4
www.guven-kutay.ch
41
Anma alanı
Vidasız şaft boyu
Vidalı şaft boyu
Gerilim çapı
Torsiyon karşı koyma momenti
Eğilme karşı koyma momenti
AAN = 78,54 mm2
LS = 24 mm
LV = 16 mm
dGE = 8,593 mm
AGE = 58 mm2
Wt = 107 mm3
Weğ = 53 mm3
AAN = AS
LS = LCı - b
LV = LSı - LS
dGE = (d2+d3)/2
AGE = π.dGE2/4
Wt = π.d33/16
Weğ = π.d33/32
Bağlanan parçaların değerleri
1. Parça
St 50
LP1 = 20 mm
EP1 = 210 000
N/mm2
TP1İŞ = 200 °C
EP1İŞ = 200 000
N/mm2
αorLP1 = 12 . 10-6 .
K-1
Malzeme
Kalınlık
Elastiklik modülü, montajda
İşletmede parçanın ısısı
Elastiklik modülü, işletmede
Isıl genişleme katsayısı
Montajda yüzey basınç sınırı
PS = 710 N/mm2
20°C de
İşletmede yüzey basınç sınırı
200°C de
PSİş = 675 N/mm2
pSİş = pS . EP1İŞ / EP1
Parçaların toplam sıkma boyu
LSı = LP1 + LP2
2. Parça
St 50
LP2 = 20 mm
EP2 = 210 000
N/mm2
TP2İŞ = 200 °C
EP2İŞ = 200 000
N/mm2
αorLP2 = 12 . 10-6 .
K-1
PS = 710 N/mm2
PSİş = 675 N/mm2
LSı = 40 mm
Sürtünme katsayıları ve açıları
Vidada sürtünme katsayısı /
µV = 0,12
açısı
Kafada sürtünme katsayısı /
µK = 0,12
açısı
ρV = 6,84277°
ρK = 6,84277°
Sıkma momenti faktörü
Tork anahtarı ile sıkma momenti faktörü
αSı = 1,6
Bağlanan parçaların ayrılmaması için gereken sıkıştırma kuvveti “FSı2”
t
d
dG
O
tF
FSı 2 =
rd
ri = r
Co
rt
S
k 2B + s ⋅ u
a = (a − s ) + s
U
a −s =
u
(a − s ) ⋅ u ⋅ F
2
2 ⋅ d t − d Co
8 ⋅ dt
İŞ max
FSı2 = 21,50 kN
a = 32,129 mm
a − s = 32,198
mm
www.guven-kutay.ch
42
(
)
2
A T = π ⋅ rd2 − rCo
/ nC
AT = 1’921 mm2
www.guven-kutay.ch
43
44
s = LS − y 0
“s” mesafesi
s = 0,423 mm
(
)
L
=
0
,
5
⋅
d
−
d
“LS” mesafesi
LS = 20 mm
S
d
t
y
⋅
A
−
L
⋅
A
Geçiş deliği boşluklu trapezin y = T T S G
y0 = 19,577 mm
0
A T0
ağırlık merkezi “y0” mesafesi
t r + 2 ⋅ ri
Tam trapezin ağırlık merkezi
yT = F ⋅ t
yT = 19,597 mm
3
rt + ri
“yT” mesafesi
2
A G = 0,25 ⋅ π ⋅ d G
Geçiş deliği alanı
AG = 95,0 mm2
Geçiş deliği boşluklu trapezin A = A − A
AT0 = 1278 mm2
T0
T
G
alanı
u = t F − y0
“u” mesafesi
u = 21 mm
t
=
π
⋅
d
/
n
Taksimat
tC = 47,1 mm
C
t
C
Sıkıştırma basıncı etkisindeki kapalı
I BT
2
k 2B = 138 ⋅ mm 2
alanın ataletmomentinin alanına oranı k B = A
T
2
“kB ”
Sıkıştırma
basıncı
t ⋅ t 3 ⋅ r 2 + 4 ⋅ rd ⋅ ri + ri2
IBT = 264’442
etkisindeki kapalı alanın I BT = C F d
mm4
36 ⋅ rt ⋅ (rd + ri )
atalet momenti
Toplam
sıkıştırma
FSı = FSı1 + FSı2
FSı = 22,5 kN
kuvveti
Gerekli
toplam
sıkıştırma
FSı GER = 2 . FSı
FSı GER = 45 kN
kuvveti
Tablo 2.6 dan M10-8.8 cıvatanın sıkıştırma kuvveti
FSp20 = 27,4 kN
1.2.5.4 Yeni cıvata seçimi
Tablo 2.6 dan sıkıştırma kuvveti montajda, yani 20 °C de FSp20 = 54.9 kN olan M14-8.8 cıvatasını
seçelim. Çünkü; ısı etkisi olduğundan işletmedeki yani 180 °C deki sıkıştırma kuvveti FSp180 = FSp20 .
Rp0,2M / Rp0,2İş ≈ 46,3 kN olur.
(
)
Sızdırmazlık için La / dG ≤ 5 gerçekleşmelidir. dG = 15,5 mm olacağından La / dG oranı 4,3 den de
küçük olacaktır ve böylece sızdırmazlık şartı gerçekleşmiş olur.
Cıvata konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için LSı = 4 . d
LSı = 4 . 14 ≈ 56 mm burada LSı = 55 mm seçelim, yani her bir flanş 27,5 mm olmalıdır.
Yeni cıvatanın konstruksiyon değerleri
Anma çapı
6-Köşe Cıvata
d = 14 mm
Adım veya hatve
PCı = 2 mm
Cıvatanın boyu
LCı = 70 mm
Vidanın boyu
b = 34 mm
LSı = 55 mm
d2 = d − 0,64952.PCı d2 = 12,701 mm
Helis açısı
ϕP
ϕS = atan ϕP
ϕS = 2,869478°
=PCı/(π.d2)
Diş dibi çapı
d3 = d − 1,22687.PCı d3 = 11,546 mm
A3 = 104,7 mm2
A3 = π.d32/4
www.guven-kutay.ch
Anahtar ağızı
Geçiş deliği
Kafa altı iç çapı.
Şaft çapı
Şaft alanı
Anma alanı
Vidasız şaft boyu
Vidalı şaft boyu
Gerilim çapı
dKİ = dG + 2.dykG
dS = d
AS = π.d2/4
AAN = AS
LS = LCı - b
LV = LSı - LS
dGE = (d2+d3)/2
AGE = π.dGE2/4
Wt = π.d33/16
Weğ = π.d33/32
s = 21 mm
dD = 19,6 mm
dG = 15,5 mm
dKİ = 15,5 mm
dS = 14 mm
AS = 153,94 mm2
AAN = 153,94 mm2
LS = 36 mm
LV = 19 mm
dGE = 12,124 mm
AGE = 115,4 mm2
Wt = 302 mm3
Weğ = 151 mm3
Bağlanan parçaların değişen değerleri
Kalınlık
Parçaların toplam sıkma boyu
1. Parça
LP1 = 27,5 mm
LP = LP1 + LP2
2. Parça
LP2 = 27,5 mm
LP = 55 mm
tF
t
d
dG
O
FSı 2 =
rd
ri = r
Co
rt
S
U
u
s
Res. 1.13, Temas kesiti
“s” mesafesi
“LS” mesafesi
Geçiş deliği boşluklu trapezin
“yT” mesafesi
İŞ max
a = (a − s ) + s
a −s =
yo
Ls
(a − s ) ⋅ u ⋅ F
k 2B + s ⋅ u
a = 32,124 mm
2
2 ⋅ d t − d Co
8 ⋅ dt
(
FSı2 = 22,4 kN
)
a − s = 31,775
mm
2
A T = π ⋅ rd2 − rCo
/ nC
AT = 1’925 mm2
s = LS − y 0
LS = 0,5 ⋅ (d d − d t )
s = 0,446 mm
LS = 20 mm
y0 =
y T ⋅ A T − LS ⋅ A G
A T0
y0 = 19,554 mm
yT =
t F rt + 2 ⋅ ri
⋅
3
rt + ri
yT = 19,597 mm
2
A G = 0,25 ⋅ π ⋅ d G
AG = 189 mm2
www.guven-kutay.ch
45
T0
T
G
alanı
u = t F − y0
“u” mesafesi
tC = π ⋅ dt / nC
Taksimat
I BT
2
T
“kB2”
Sıkıştırma
basıncı
t ⋅ t 3 ⋅ r 2 + 4 ⋅ rd ⋅ ri + ri2
36 ⋅ rt ⋅ (rd + ri )
atalet momenti
Toplam
sıkıştırma
kuvveti
Gerekli
toplam
sıkıştırma
FSı GER = 2 . FSı
kuvveti
Tablo 2.6 dan M14-8.8 cıvatanın sıkıştırma kuvveti
(
Cıvatanın elastik esnekliği
Montajda
0,5 ⋅ d
E C ⋅ A AN
δK =
δŞ =
LV
E Ci ⋅ A 3
0,5 ⋅ d
δ VS =
E Ci ⋅ A 3
0,4 ⋅ d
δSo =
E So ⋅ A AN
Somundaki vidanın esnekliği
Somunun esnekliği
LŞ
E C ⋅ A AN
δV =
bak
δ Ci = δ K + δŞ + δ V + δ VS + δSo
AT0 = 1733 mm2
u = 20,9 mm
tC = 47,1 mm
k 2B = 138 ⋅ mm 2
)
IBT = 264’442
mm4
FSı = 22,4 kN
FSı GER = 45 kN
FSp180 = 46,3 kN
δK = 0,173.10-6 mm/N
δŞ = 1,114.10-6 mm/N
δV = 0,864 .10-6 mm/N
δVS = 0,318 .10-6 mm/N
δSo = 0,173.10-6 mm/N
δCı = 2,6425 .10-6 mm/N
Cıvatanın işletmede elastik esnekliği
δ Kiş =
δŞiş =
δ Viş =
0,4 ⋅ d
E Ciş ⋅ A AN
LŞ
E Ciş ⋅ A AN
LV
E Ciş ⋅ A 3
δKiş = 0,182.10-6 mm/N
δŞiş = 1,169.10-6 mm/N
δViş = 0,907 .10-6 mm/N
www.guven-kutay.ch
46
47
δ Viş =
0,5 ⋅ d
E Ciş ⋅ A 3
δVSiş =
mm/N
Somunun esnekliği
δSoiş =
0,4 ⋅ d
E Ciş ⋅ A AN
δSoiş = 0,182.10-6 mm/N
δCiş =
mm/N
δ Ciş = δ Kiş + δŞiş + δ Viş + δ VSiş + δSoiş
0,334
2,2016
.10-6
.10-6
Cıvatanın eğilme esnekliği
β Ciş = β Kiş + βŞiş + β Viş + β VSiş + βSoiş
β Kiş =
βCı = 27,416 . 10-8 1/(Nmm)
0,4 ⋅ d
LS
LV
βŞiş =
β Viş =
E Ciş ⋅ I AN
E Ciş ⋅ I AN
E Ciş ⋅ I 3
βKiş=
1,485.10-8
βŞiş=
9,545.10-8
β VSiş =
0,9 ⋅ d
0,9 ⋅ d
βSoiş =
E Ciş ⋅ I 3
E Ciş ⋅ I 3
βSoiş=1,485.1
βViş=10,889.1
βVSiş=4,0.10-8 -8
0-8
0
LEŞ =
mm
Cıvatanın eşdeğer L = β ⋅ E ⋅ I
EŞ
Cı
C 3
eğilme boyu
50,23
Sıkılan parçaların elastik esnekliği δP:
Sıkılan parçaların esnekliğine eşdeğer kaval silindirin kesit alanı
DDPhe = 51,4 mm
Konstruksiyonda DDphe
DDPhe = dD + tan ϕ . LSı
Burada konstruksiyonda kısıtlama olmadığından DP
DP = 51,4 mm
aynen alınır.
dD = 14,6 mm < DP = 51,4 mm < dD+LSı=75mm
L ⋅d
x = 0,7417
Böylece bak : x = 3 Sı D
D 2P
Eşdeğer
(
kaval
)
silindirin
kesit
[
alanı,
]
π
π
2
A EŞ = ⋅ d 2D − d G
+ ⋅ d D ⋅ (D P − d D ) ⋅ (x + 1)2 − 1
4
8
cK = 1000 . EP1/EP2 . N/mm
(
)
4
I K = π ⋅ D 4DP − d G
/ 64
I BP = I K ⋅ c K ⋅ LSı / E Cı
β PCi =
LSı ⋅ I 3
L EŞ ⋅ I BP
bak
AES = 610,8 mm2
cK = 1000 N/mm3
IK = 238 742 mm4
IBP = 65 654 mm4
βPCi = 0,014551
www.guven-kutay.ch
48
Montajda elastik esneklik δP
1. Parçanın esnekliği
δ P1 =
L P1
A EŞ ⋅ E P1
δP2 =
LP2
A EŞ ⋅ E P 2
δP1 = 0,214 . 10-6
mm/N
δP2 = 0,214 . 10-6
mm/N
δP = δP1 +
Montajda parçaların elastik esnekliği
δP2
δP = 0,429 . 10-6 mm/N
İşletmede elastik esneklik δPiş
δ P1iş =
L P1
A EŞ ⋅ E P1iş
δ P 2iş =
LP2
A EŞ ⋅ E P 2iş
δPiş = δP1iş
İşletmede parçaların elastik esnekliği
+ δP2iş
 s 2 ⋅ A ES 

δ*Piş = δ Piş ⋅ 1 +


I
BP


δP1iş = 0,225 .
mm/N
δP2iş = 0,225 .
mm/N
δPiş = 0,4503 .
mm/N
δ*Piş = 0,4511
.
mm/N
*
δ*Piş
= 0,5105
 a ⋅ s ⋅ A ES 
*

δ*Piş
= δ Piş ⋅ 1 +
I BP 

.
mm/N
Kuvvet dağılım faktörü “n”
n = 0,5
Kuvvet oranı “φ“
Montajda : φ' =
δP
δ Ci + δ P
φ’ = 0,1582583
φ = φ' ⋅ n
İşletmede : φ' =
φ = 0,0791291
*
δ*Piş
φ’iş = 0,1924447
δ Ciş + δ*Piş
φiş = φ 'iş ⋅ n
φ iş = 0,0962224
Oturmadan dolayı kaybedilen ön germe kuvveti FOt
fOt1 = 0,003 mm
Vida yüzeyi
Rz ≈ 12,5 µm
Cıvata başı / Somun temas yüzeyi Rz ≈ 12,5
fOt2 = 0,006 mm
µm
Parçalar arsı 1 yüzey
Rz ≈ 12,5 µm
fOt2 = 0,002 mm
0,002
fOt = 0,0011 mm
FOt =
f Ot
δ Ciş + δ*Piş
FOt = 4,15 . 103 N
Isı etkisi
Isının cıvataya etkisi
∆LC = 0,105 mm
www.guven-kutay.ch
10-6
10-6
10-6
10-6
10-6
49
∆TC = TCış - TM
∆L C = α C ⋅ LSIK ⋅ ∆TC
Isının parçalara etkisi
∆LP = ∆LP1 + ∆LP2
∆LP =0,1188 mm
∆L P1 = α P1 ⋅ L P1 ⋅ ∆TP1
∆L P 2 = α P 2 ⋅ L P 2 ⋅ ∆TP 2
∆LSı = ∆LP − ∆LC
∆LSı = 0,0141 mm
Boy uzama farkından doğan kuvvet ∆FÖNT
∆FÖNT =
∆L
∆FÖNT = 5’308 N
δ Ciş + δ*Piş
(
)
−1
FÖN max = FSı ⋅ α Sı
+ 1 − φiş ⋅ FİŞ max + FOt − ∆FÖNT
FÖN max = 39,1 kN
Tablo 2.6 dan M14-8.8 cıvatanın sıkıştırma
FSp180 = 46,3 kN
kuvveti
İşletmedeki ön germe kuvveti “Fön”
FÖN max = FÖNM max + ∆FÖNT − FOt
Fön max = 21’117 N
F
FÖN min = ÖNM max + ∆FÖNT − FOt
αSı
Fön min = 13’092 N
Sıkıştırma momenti
Tablo 2.6 dan, M 14 için
ısıdan dolayı şimdilik %10 eksiğini alalım.
MSımax = 0,9 . MSı = 0,9 . 126
min. Sıkıştırma momenti, bak MSımin = MSımax /
αSı
Montaj momenti “MA” MA = (MSı max + MSı min)/
2
MSı = 126 Nm
MSımax = 113,4 Nm
MSımin = 70,9 Nm
MA = 92 Nm
Moment sapması “∆MA” ∆MA = (MSı max + MA) ∆MA = ± 20 Nm
MA = 92 ± 20 Nm
gerekirse:
MAy = 0,9 . MSı max = 0,9 . 113,4 = 102 MAy = 102 Nm
İşletme kuvvetinin dağılımı
Cıvatada ek kuvvet “FEk”
FEk min = Fİş min ⋅ φ İş
FEkmax = 456 N
FEkmin = 228 N
www.guven-kutay.ch
Parçaların aldığı kuvvet “FPA”
FPA max = 4’281 N
FPA max = Fİş max − FEk max
FPA min = Fİş min − FEk min
FPA min = 2’140 N
Cıvatayı zorlayan max. kuvvet “Fön”
FCtop = 43,3 kN
FCtop = Fön max + FEk max
FSımin = 22,9 kN
Vidadaki sürtünme momenti
MVi = FönM . d2/2 . tan(ϕ ± ρ’)
Vidadaki torsiyon gerilimi “τt “
MVi = 59,67 Nm
τt =
M Vi
Wt
τt = 197 N/mm2
Cıvatanın montajdaki çekme gerilimi “σçM“
σçM = 476 N/mm2
F
σçM = önM
A GE
Montajda bileşik gerilim “σBiM“
σBiM = 586 N/mm2
2
σ BiM = σ çM
+ 3 ⋅ τ 2t
Montajda temas yüzeyleri basma gerilimi
2
A b = 0,25 ⋅ π ⋅ d 2D − d G
p M = FönM / A b
(
)
Ab = 113 mm2
pM = 486 N/mm2
F
σ ç = Ci max
A GE
σ Bi = σ ç2 + 3 ⋅ τ 2t
σç = 375 N/mm2
σBi = 508 N/mm2
www.guven-kutay.ch
50
51
İşletmede temas yüzeyleri basma gerilimi
WP =
p İş =
4
π d 4D − d G
⋅
32
dD
WP = 450 mm3
FÖN max + φ İş ⋅ FİŞ max
A Te
+ β PCı ⋅
FİŞ max ⋅ a
Genlik gerilimi
İşletmedeki genlik kuvveti “Fg”
Cıvatada genlik gerilimi “σg”
Eğilmeden gelen genlik gerilimi
pİş = 387 N/mm2
WP
Fg = ±
σg = ±
Fİşü − Fİşa
⋅φ
2
Fg
A3
σ geğ = 0,5 ⋅ β PCı ⋅
M eğ
Weğ
σgtop = σg + σgeğ
Fg = 114 N
σg = 1,09 N/mm2
=
σgeğ
N/mm2
σgtop
=
2
N/mm
7,35
8,4
İmalat bitiminde islah edilmiş cıvatanın emniyetli genlik
σG = 50 N/mm2
mukavemet değeri
FSımin = 22,9 N
Montajdaki değerler
Montajda akma mukavemeti emniyeti
Montajda
emniyeti
temas
yüzeyleri
SAM =
R p 0, 2
σ biM
p Sıı
basıncı S
ApM =
pM
SAM = 1,09
SApM = 1,46
İşletmedeki değerler
İşletmede akma mukavemeti emniyeti
İşletmede
emniyeti
temas
yüzeyleri
SAiş =
R p0,2İş
σ biiş
basıncı S = pSı
piş
p iş
SAiş = 1,06
Spiş = 1,74
www.guven-kutay.ch
σ
G
İşletmede devamlı mukavemet emniyeti SDMiş = σ
g
SSı =
FSı min
FSı GER
52
SDMiş = 45,95
SSı = 1,78
Cıvata:
6-Köşe Cıvata M14-70/34 - 8.8,
Sıkma metodu:
Sıkma momenti:
MSı = 92 ± 20 Nm
www.guven-kutay.ch
1.2.6 Eksen dışı yük, moment ve ısı etkisinde flanş bağlantısı
Aşağıda gösterilen ısı makinasındaki flanş bağlantısı (Res. 1.14) kontrol edilmelidir.
100
Cıvata adedi
50
30
nCı = 24
Cıvata-taksimat
çapı
dt Cı = 425 mm
Cıvata
çapı
birkaç
iterasyondan
sonra 16 mm
olarak seçilir. Bu
hesaplarda parçaların biri birinden
ayrılmaları
ile
enine hareketten
doğan
eğilme
gerilimi ana rolü
oynarlar.
Ekte
verilmiş olan CD
de
verilen
hesaplama
programı
ile
hesaplar
çok
çabuk yapılır.
Ø17.5
R5
40
40
M 16
20
R5
30
14
dt = 425
44
130
Res. 1.14, Flanş bağlantısı
1. İşletme değerleri ve 2. Cıvatanın değerleri
bak Tablo 2.5
6-Köşe Cıvata M16-130/44
NiCrTiAlF100, W.Nr.2.4952.60 , DIN17745
Montajda
Isı
T ( °C)
20
Rm
Kopma muka.
1’000
(N/mm2)
Re
Akma mukavem.
640
(N/mm2)
ECı
Elastiklik mod.
183’000
(N/mm2)
895
genişleme faktörü
1
İşletme kuvveti, dinamik
Enine işletme kuvveti
Sürtünme katsayısı
TİŞ = 350°
İşletmede
350
545
165’000
αLCı=13,9 10-6 K-
4'500 N
FİŞ max =
FİŞ min =
300 N
FE =
120 N
0,12
µSü =
www.guven-kutay.ch
53
Eıvatanın enine kayması
Gerekli sıkıştırma
hT =
FSı1 =
0,103 mm
100 N
www.guven-kutay.ch
54
3. Vida ve konstruksiyon değerleri
Anma çapı
Adım veya hatve bak
Cıvatanın boyu
Vidanın boyu
Helis açısı
ϕP =PCı/(π.d2)
Diş dibi çapı
Anahtar ağızı
Geçiş deliği
Kafa altı iç çapı dykG = 0 kabul
edilir
Şaft çapı
Şaft alanı
Anma alanı
Vidasız şaft boyu
Vidalı şaft boyu
Gerilim çapı
6-Köşe Cıvata
veya
LSı ≥ 4. d
d2 = d − 0,64952.PCı
ϕS = atan ϕP
d3 = d − 1,22687.PCı
A3 = π.d32/4
dKİ = dG + 2.dykG
dKİ = 17,5 mm
dS = d
AS = π.d2/4
AAN = AS
LS = LCı - b
LV = LSı - LS
dGE = (d2+d3)/2
AGE = π.dGE2/4
Weğ = π.d33/32
Wt = π.d33/16
dS = 16 mm
AS = 201,1 mm2
AAN = 201,1 mm2
LS = 86 mm
LV = 14 mm
dGE = 14,124 mm
AGE = 156,7 mm2
Weğ = 244 mm3
Wt = 488 mm3
4. Bağlanan parçaların değerleri
Literatürden
1. Parça
Malzeme (özel döküm)
GGG 40 Si
Kalınlık
LSIKP1 = 30 mm
Elastiklik modülü, montajda EP1 = 168 000 N/mm2
İşletmede parçanın ısısı
TP1İŞ = 350 °C
EP1İŞ = 149 000
Elastiklik modülü, işletmede
N/mm2
Isıl genleşme katsayısı
Parçaların
boyu
toplam
d = 16 mm
PCı = 2 mm
LCı = 130 mm
b = 44 mm
LSı = 100 mm
d2 = 14,701 mm
ϕS = 2,479624°
d3 = 13,546 mm
A3 = 144,1 mm2
s = 24 mm
dD = 22,5 mm
dG = 17,5 mm
αorLP1 = 13 . 10-6 . K-1
sıkma LSIKP =
LSIKP2
LSIKP1
+
2. Parça
GGG 40 Si
LSIKP2 = 70 mm
EP2 = 168 000 N/mm2
TP2İŞ = 380 °C
EP2İŞ = 147 000
N/mm2
αorLP2 = 13,25 . 10-6 .
K-1
LSIKP = 100 mm
Montajda yüzey basınç sınırı bak Tablo 2.12 PS = 700 N/mm2
İşletme
yüzey
basınç
sınırı
PSiş = 620 N/mm2 350°C de
p = p ⋅E
/E
Sİİ
S
P1İş
P1
4. Sürtünme katsayıları ve açıları
Vidada sürtünme katsayısı
bak Tablo 2.6
µVi = 0,12
Vidanın sürtünme açısı
ρVi = atan µV
ρVi = 6,84277°
Kafada sürtünme katsayısı
bak Tablo 2.6
µB = 0,12
www.guven-kutay.ch
55
Kafada sürtünme açısı
ρB = atan µB
ρB = 6,84277°
www.guven-kutay.ch
56
57
tF
O
d
t
dG
rd
ri = r
C
rt
S
(a − s ) ⋅ u ⋅ F
FSı 2 = 2
İŞ max
kB + s ⋅ u
FSı2 = 40,89 kN
a = (a − s ) + s
a = 63,024 mm
o
U
a −s =
u
s
yo
Ls
2
2 ⋅ d t − d Co
8 ⋅ dt
(
a − s = 62, 654
mm
)
A T = π ⋅ rd2 − ri2 / n C
AT = 2225 mm2
“s” mesafesi
s = LS − y 0
s = 0,369 mm
“LS” mesafesi
LS = 0,5 ⋅ (d d − d t )
LS = 20 mm
Res. 1.15, Temas kesiti
Geçiş deliği boşluklu trapezin y = y T ⋅ A T − LS ⋅ A G
0
A T0
y0 = 19,631 mm
“yT” mesafesi
t r + 2 ⋅ ri
yT = F ⋅ t
3
rt + ri
yT = 19,671 mm
2
A G = 0,25 ⋅ π ⋅ d G
AG = 241,0 mm2
AT0 =
mm2
T0
T
G
alanı
1’985
“u” mesafesi
u = t F − y0
u = 20,4 mm
Taksimat
tC = π ⋅ dt / nC
tC = 55,6 mm
I BT
2
T
“kB2”
(
Sıkıştırma
basıncı
t ⋅ t 3 ⋅ r 2 + 4 ⋅ rd ⋅ ri + ri2
36 ⋅ rt ⋅ (rd + ri )
atalet momenti
Toplam
kuvveti
Gerekli
kuvveti
sıkıştırma
toplam
sıkıştırma
FSı GER = 2 . FSı
k 2B = 133 ⋅ mm 2
)
IBT = 295'830
mm4
FSı = 40,9 kN
FSı GER = 82 kN
www.guven-kutay.ch
7. Hesap için gereken diğer değerler
7.1 Tork anahtarı ile sıkma momenti faktörü
7.2 Sıkıştırma momenti
Cıvata standart malzemeden olmadığı
hesaplamamız gerekir.
Cıvatanın montajdaki çekme gerilimi
0,9 ⋅ R p0,2
bak σ çM =
 4
1+ 3⋅ 
 d0

 P
β
⋅ 
+ tan  ⋅ d 2 ⋅ µ Vi 
2
2
⋅
π
 


bak Tablo 2.9
αSI = 1,6
için
2
Montajda boyuna sıkıştırma kuvveti
FönM = σ çM ⋅ A GE = σ çM ⋅
58
sıkıştırma
momentini
σçM = 482 N/mm2
FönM = 75,5 kN
π 2
⋅ d GE
4
Metrik ISO- dişli vidaların sıkma momenti
MSı = FönM ⋅ (0,159 ⋅ P + 0,577 ⋅ µ Vi ⋅ d 2 + 0,5 ⋅ µ B ⋅ d Et )
ısıdan dolayı işletmede enine ve boyuna değişiklik
olacağın-dan hesaplanan sıkıştırma momentinin ≈
%5 eksiği alınır.
min. Sıkıştırma momenti,
MSımin = MSımax / αSı
Tork anahtarı için ayarlanacak sıkıştırma momenti
“MA”
MA = (MSı max + MSı min)/ 2
Moment sapması “∆MA”
∆MA = (MSı max + MA)
MSı = 191,4 Nm
MSımax = 185 Nm
MSımin = 115 Nm
MA = 150 Nm
∆MA = ± 35 Nm
MA = 150 ± 35 Nm
gerekirse:
MAy = 165 Nm
MAy = 0,9 . MSı max = 0,9 . 185 ≈ 165
7.3 Cıvatanın elastik esnekliği
Cıvatanın montajda elastik esnekliği
δK =
0,4 ⋅ d
E C ⋅ A AN
δŞ =
LS
E Ci ⋅ A AN
δV =
Somunun esnekliği
LV
E Ci ⋅ A 3
0,5 ⋅ d
δ VS =
E Ci ⋅ A 3
δSo =
0,33 ⋅ d
E P 2 ⋅ A AN
δK =
mm/N
δŞ =
mm/N
δV =
mm/N
δVS =
mm/N
δSo =
mm/N
0,2174 . 10-6
2,3373 . 10-6
0,5308 . 10-6
0,3033 . 10-6
0,1563 . 10-6
www.guven-kutay.ch
Montajda
cıvatanın
elastik
esnekliği δCı =
δ Ci = δ K + δŞ + δ V + δ VS + δSo
mm/N
3,5452
59
.10-6
Cıvatanın işletmede elastik esnekliği
0,5 ⋅ d
E Ciş ⋅ A AN
δKiş =
mm/N
LŞ
δŞiş =
δŞiş =
E Ciş ⋅ A AN mm/N
LV
δViş =
δ Viş =
E Ciş ⋅ A 3
mm/N
0,5 ⋅ d
δVSiş =
Somundaki vidanın esnekliği δ VSiş =
E Ciş ⋅ A 3
mm/N
0,33 ⋅ d
δSoiş =
Somunun esnekliği
δSoiş =
E P 2iş ⋅ A AN
mm/N
Montajda
cıvatanın
elastik
esnekliği δCış =
δ Ciş = δ Kiş + δŞiş + δ Viş + δ VSiş + δSoiş
mm/N
δ Kiş =
0,241 . 10-6
2,592 . 10-6
0,589 . 10-6
0,179 . 10-6
0,336 . 10-6
3,9372 .10-6
7.4 Sıkılan parçaların elastik esnekliği δP:
Sıkılan parçaların elastik esnekliğine eşdeğer kaval silindirin kesit alanı
Konstruksiyonda
DDPhe = dKD + 2.tan ϕ . LP1
Seçilen DDP ve Burada ,
Böylece:
x=3
DDphe
DDPhe = 57,1 mm
dDP = 57,1 mm
LSı ⋅ d D
x = 0,8837
D 2P
Eşdeğer kaval silindirin kesit alanı,
dD = 22,5 mm < DDPhe = 57,1 mm < dKD+LSı=123mm
A EŞ =
(
)
[
]
π 2
π
2
⋅ dD − dG
+ ⋅ d D ⋅ (D P − d D ) ⋅ (x + 1)2 − 1
4
8
AES = 936,1 mm2
www.guven-kutay.ch
Montajda elastik esneklik δP
δ P1 =
L k1
A EŞ ⋅ E P1
δP2 =
L k1
A EŞ ⋅ E P 2
δP1 = 0,191 . 10-6
mm/N
δP2 = 0,445 . 10-6
mm/N
Montajda parçaların elastik esnekliği δP = δP1 +
δP = 0,636 . 10-6 mm/N
δP2
İşletmede elastik esneklik δPiş
δ P1iş =
L k1
A EŞ ⋅ E P1iş
δ P 2iş =
L k1
A EŞ ⋅ E P 2iş
Montajda parçaların elastik esnekliği
δPiş = δP1iş + δP2iş
 s 2 ⋅ A EŞ 

δ*Piş = δ Piş ⋅ 1 +

I BT 


a
s
A
⋅
⋅

EŞ 
*

δ*Piş
= δ Piş ⋅ 1 +

I
BT


7.5. Kuvvet dağılım faktörü “n”
7.6. Kuvvet oranı “φ“
Montajda : bak
φ' =
δP
δ Ci + δ P
φ 'iş =
δ*Piş = 0,7241 ⋅ 10 −6 ⋅ mm/N
*
δ*Piş
= 0,777 ⋅ 10 −6 ⋅ mm/N
n = 0,5
φ = φ' ⋅ n
İşletmede:
δP1iş = 0,215 . 10-6
mm/N
δP2iş = 0,509 . 10-6
mm/N
δPiş = 0,7238 . 10-6
mm/N
φ’ = 0,152077
φ = 0,0760387
*
δ*Piş
δ Ciş + δ*Piş
φiş = φ 'iş ⋅ n
φ’iş = 0,1666983
φ iş = 0,0833492
7.7. Oturmadan dolayı kaybedilen ön germe kuvveti FOt , bak ve
fOt1 = 0,003 mm
Vida yüzeyi
Rz ≈ 16 µm
fOt2 = 0,006 mm
Cıvata başı / Somun temas yüzeyi Rz ≈ 16 µm
fOt2 = 0,002 mm
Parçalar arsı 1 yüzey Rz ≈ 16 µm 0,002
fOt = 0,011 mm
FOt =
f Ot
δ Ci + δ P
FOt = 2,377 . 103 N
www.guven-kutay.ch
60
7.8. Isı etkisi
Isının
cıvataya
etkisi
∆L C = α C ⋅ LSIK ⋅ ∆TC
∆LC = 0,459 mm
∆TC = TCış - TM
Isının parçalara etkisi
∆LP = ∆LP1 + ∆LP2
∆LP =0,4626 mm
= 0,1287
= α P 2 ⋅ LSIK 2 ⋅ ∆TP 2 = 0,3339
∆L P1 = α P1 ⋅ LSIK1 ⋅ ∆TP1
∆L P 2
∆LSı = ∆LP − ∆LC
∆LSı = 0,0039 mm
Boy uzama farkından doğan kuvvet ∆FÖNT
∆FÖNT =
∆L
δ CT + δ PT
∆FÖNT = 837 N
7.9. İşletmedeki ön germe kuvveti “Fön”
Fön max = FönM max + ∆Fön − FOt
F
Fön min = önM max + ∆Fön − FOt
αSı
Fönmax = 71’429 N
Fönmin = 44’072 N
7.10. İşletme kuvvetinin dağılımı
Cıvatada
ek
kuvvet
“FEk” FEkmax = 375 N
FEkmin = 25 N
Parçaların
aldığı
kuvvet
“FPA”
FP = Fİş − FEk = Fİş ⋅ (1 − φ)
FPAmax = 4’125 N
FPAmin = 275 N
Cıvatayı zorlayan max. kuvvet “Fön” bak
FCtop = 71’804 N
F
=F
+F
Ctop
ön max
FEk min = Fİş min ⋅ φ İş
Ek max
7.13 Torsiyon momentini taşıyan kesit adedi
qFE = 1
Enine kuvvetten doğan bir cıvatadaki normal
kuvvet
FNE = 1’000 N
F
FNE =
E
q FE ⋅ µSü
Gerekli toplam minimum sıkıştırma kuvveti
FSIKtop = FSi1 + FSi2 + FNE
FSIKtop = 41’887 N
www.guven-kutay.ch
61
8. Mukavemet değerlerinin kontrolü
8.1 Montajda bileşik gerilim
Vidadaki
sürtünme
. tan(ϕ ± ρ’)
momenti
M Vi = 0,5 ⋅ Fçe ⋅ d 2 = FönM . d2/2
Vidadaki torsiyon gerilimi “τt “
Cıvatanın
montajdaki
τt =
çekme
gerilimi
M Vi
Wt
τt = 180 N/mm2
“σçM“
F
σ çM = ön max
A GE
Montajda
σ BiM =
bileşik
2
σ çM
“σBiM“
gerilim
MVi = 88 Nm
+ 3 ⋅ τ 2t
σçM = 466 N/mm2
σBiM = 561 N/mm2
8.2. Montajda temas yüzeyi basma gerilimi
)
Ab = 157,1 mm2
p M = FönM / A b
pM = 464 N/mm2
(
A b = 0,25 ⋅ π ⋅ d 2D − d a2
8.3. İşletmede bileşik gerilim “σBi“
σç = 458 N/mm2
F
σ ç = Ci max
A GE
Cıvatada eğilme momenti
M eğ = Fİş max ⋅ a
Eğilme gerilimi
σ eğ = β eğ ⋅
Toplam normal gerilim
σ N = σ ç + σ eğ
M eğ
Weğ
σ Bi i1 =
Enine
σ hy =
σ 2N
kaymadan
L2Sı
Toplam normal gerilim
σ Nhy = σ ç + σ eğ + σ hy
σ Bi i2 = σ 2Nhy + 3 ⋅ τ 2t
σeğ = 9 N/mm2
σN = 467 N/mm2
σBi i1 = 562 N/mm2
+ 3 ⋅ τ 2t
3 ⋅ E Ci iş ⋅ h T ⋅ d
Meğ = 385 Nm
eğilme
gerilimi
σhy = 82 N/mm2
σNhy = 584 N/mm2
σBi i2 = 631 N/mm2
www.guven-kutay.ch
62
8.4. İşletmede temas yüzeyi basma gerilimi
İşletmede temas yüzey basıncı
p iş =
WP =
FCi top
Ab
+ βeğ ⋅
Fiş max ⋅ a
pİş = 460 N/mm2
WP
4
π d 4D − d G
⋅
32
dD
WP = 709 mm3
8.5. Devamlı mukavemet değerleri, genlik gerilimi
İşletmedeki genlik kuvveti “Fg”
Fg = ±
Cıvatada genlik gerilimi “σg”
σg = ±
σ geğ = β eğ ⋅
Toplam genlik gerilimi
Fİşü − Fİşa
2
Fg
A3
Fg ⋅ a
Weğ
σ gtop = σ g + σ geğ
Cıvatanın emniyetli genlik mukavemet değeri
⋅φ
Fg = 175 N
σg = 1,21 N/mm2
σg = 0,33 N/mm2
σgtop = 1,5 N/mm2
σG = 40 N/mm2
9. Emniyet katsayıları
9.1. Montajdaki değerler
I
II
Montajda
akma
mukavemeti S = R p0,2
AM
σ biM
emniyeti
pSıı
Montajda temas yüzeyleri basıncı S
ApM =
pM
emniyeti
10.2. İşletmedeki değerler
İşletmede
akma
mukavemeti S = R p0,2İş
III
Aiş
σ bii1
emniyeti (enine kaymasız)
İşletmede temas yüzeyleri basıncı S = pSı
piş
IV
p iş
emniyeti
σG
İşletmede enine kaymasız genlik S
DMiş =
V
σ
mukavemet emniyeti
gtop
www.guven-kutay.ch
SAM = 1,14
SApM = 1,51
SAiş = 0,97
Spiş = 1,35
SDMiş = 25,88
63
SSı =
VI
VII
İşletmede devamlı mukavemet SDeğ
emniyeti (enine kayma ile)
FSı min
FSı GER
σ
= BiT
σ Değ
64
SSı = 1,05
SDeğ = 1,24
İşletmede bağlantının fonksiyonunu yapaması kötü sonuçlar doğuracaksa, bağlantı ve cıvata için
çeşitli deneyler yapılıp sonra konstruksiyon imalata ve işletmeye alınmaya müsaade edilir.
Cıvata:
6-Köşe
Cıvata
M16-130/44
NiCrTiAlF100, W.Nr.2.4952.60 , DIN17745
Sıkma metodu:
Cıvata gayet hafif yağlı.
Sıkma momenti:
MSı = 150 ± 35 Nm
www.guven-kutay.ch
–
Nimonic
80
A
65
1.2.7 Montaj aparatı
Herhangi bir makinada mili (Poz 1) göbeğe (Poz 2) montaj ve demontajı için Res. 1.16 de taslağı
çizilmiş olan montaj aparatı kullanılacaktır.
Aparatın arızasız çalışıp çalışmayacağına karar vermek için, X ile işaretlenmiş vida boyunun
montaj ve demontajdaki kuvvetleri taşıyıp taşımayacağı kontrol edilecektir.
5 3
4 1
2
X
Montaj
girişi
d
dM
dPi
Demontaj
girişi
L Vi
Res. 1.16, Montaj aparatı
Bilinenler:
En büyük basınç
Milin çapı
Vidanın tanımı, metrik ISO ince dişli vida
Pistonun dış çapı
İstenilen genel emniyet katsayısı
Vidanın boyu
Malzemeler
P1 Kovan
P2 Kasnak (Göbek)
P3 Vidalı kovan
P4 Piston
P5 Kapak
pmax = 1’100 bar
dM = 24 mm
M 48 x 3
dPi = 58 mm
SEMGER = 2
LVi = 60 mm
C 45
GK-AlSi9Cu3
C 45
42CrMo4
C 45
1.0503
3.2315.02
1.0503
1.7225
1.0503
www.guven-kutay.ch
66
1.2.7.1 Çözüm
pmax
=
110
N/mm2
Rp0,2 = 1100
Pistonun kopma mukavemeti 42CrMo4 1.7225
N/mm2
Kasnağın kopma mukavemeti GK-AlSi9Cu3, 3.2315.02 Re = 180 N/mm2
AMo = 2'190
Montaj alanı
AMo = π . (dPi2 – dM2) / 4
mm2
ADM = 2'642
Demontaj alanı
ADM = π . dPi2 / 4
mm2
Max. Kuvvet, demontajda etkin
Fmax = pmax . ADM . Fmax = 581’257
SEMGER
N
En büyük basınç
pmax = 1’100 bar
Burada hesap, kasnağın mukavet değeri daha küçük olduğu için, kasnaktaki vidanın kopma
mukavemetine göre yapılır.
P = 3 mm
H/8
R2
P
BSo
H3
H1
H/2
D
D2
D1
B Cı
60°
H/6
R1
H/4
Cıvata
d3
d2
d
H
H/2
Somun
H = P . cos (β/2) bak Tablo
2, Tablo 1.2
H = 3 . cos 30° = 3 .
0,86603
H = 2,598 mm
zorlanan
eni:
BSo = 2,675 mm
Somun
vidasının
kesmeye
BSo = P – H/8
Somunun bir vidasının kesmeye zorlanan alanı:
AτSo = π . d . BSo
Somunun
kesmeye
karşı
mukavemeti
τKE = 0,8 . Re
Somundaki
gerekli
taşıyıcı
diş
sayısı
nSo = Fmax / ( AτSo . τKE )
Somundaki
toplam
diş
sayısı:
İki uç için emniyette olmak için 6 diş alınır.
ntop = nSo + 6
Vidanın
imalattaki
gerekli
boyu:
LViGER = ntop . P
AτSo = 403,417 mm2
τKE = 144 N/mm2
nSo = 10,006
ntop ≈ 16
LViGER = 48 mm
Taslakta LVi = 60 mm olduğundan konstruksiyonun doğruluğu kabul edilir.
www.guven-kutay.ch

CIVATALAR TABLOLAR ve ÖRNEKLER

Transkript

Benzer belgeler

Network infraredli Bullet Kameralar

Yaklaşık Maliyet

DP-22CD17153-E 2 MP NETWORK MİNİ VANDAL DOME